大功率交流恒流电源的研究

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1、分类号学号M201171334学校代码10487密级硕士学位论文大功率交流恒流电源的研究学位申请人：邹志飞学科专业：电气工程指导教师：虞清泉教授张明副教授答辩日期：2014.1.6万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAppliedSociologyStudyonHighPowerACConstantCurrentPowerSupplyCandidate:ZouZhifeiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.YuQ

2、ingquanAssoc.ProfZhangMingHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论

3、文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要超导磁体交流损耗是衡量超导磁体性能的重要指标之一，交流损耗过大不仅增加了超导磁体制冷系统的负担，而且会使超导磁体失稳，同时还影响超导磁体的运行效率和经济性。本文根据交流损耗测量研究的需要，设

4、计和研制了一套超导磁体用大功率交流恒流电源及其控制系统。本文在分析现有测量超导磁体交流损耗的恒流源研究现状的基础上，针对超导磁体的交流损耗测量系统的电压电流等指标要求，完成了电源主电路结构和控制系统的设计。电源主电路采用AC/DC/AC电路拓扑，前级电路为三相电压型整流器，用以维持直流母线电压的稳定；后级电路为单相逆变器，输出恒定且可调大小的正弦电流。控制系统在分析电路原理及其数学模型的基础上，采用电压电流双环控制和输出电流单环反馈控制策略，基于DSP数字控制器进行了电源控制系统的设计与实现，重点设计了电源的通信与保护系统，包括远程通信与本地通信、硬件保护与软件保护等。根据系统设计

5、方案，建立了整个电源的仿真模型，在仿真分析的基础上，设计并优化了电路参数，完成了电源系统的研制并进行了实验测试。仿真和实验结果证明，本文所设计的大功率交流恒流源能达到预期的效果，实现20-200A可控正弦交流电流输出。本文研究的大功率交流恒流电源系统为高温超导损耗测量提供了很好的实验平台，对开展超导磁体技术研究与应用具有重大的意义。关键词：超导磁体交流恒流三相电压型整流器单相逆变器通信保护I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractTheAClossinthesuperconductingmagnetisoneoftheimportantindexestomeasurethe

6、performanceofsuperconductingmagnet.Ifitistoolarge,itwillnotonlyincreasetheburdenonthecoolingsystem,andalsocauseinstabilityinsuperconductingmagnet,whichisdirectlyrelatedtotheefficiencyandeconomicviabilityofhightemperaturesuperconductingmagnet.AccordingtotheneedofAClossmeasurement,ahighpowerACco

7、nstantcurrentpowersupplyanditscontrolsystemforsuperconductingmagnetaredesignedanddeveloped.Onthebasisoftheresearchontheanalysisofthecurrentexistingconstant-currentsourceformeasuringtheAClossofsuperconductingmagnets,accordingtotherequire