用于压载水处理的高压脉冲电源的参数研究

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1、分类号学号M201271401学校代码10487密级硕士学位论文用于压载水处理的高压脉冲电源的参数研究学位申请人：高志文学科专业：电气工程指导教师：何正浩教授答辩日期：2014年5月28日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonParametersofHigh-voltagePulsePowerforBallastWaterTreatmentC

2、andidate:GaoZhiwenMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.HeZhenghaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,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的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他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

3、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。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签

4、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随着世界贸易的发展，船舶压载水带来的生物入侵问题日益严重，已引起全世界的关注和重视。根据《船舶压载水和沉淀物管理国际公约》，在不久的将来，所有船舶都应当安装压载水处理设备，所以世界各地研究了越来越多的压载水处理方法。作为一种新型的高级氧化水处理技术，脉冲电弧液电放电技术的关键在于脉冲电源的研制。本文主要对用于压载水处理的高压脉冲电源的进行了参数分析：利用前期研制的高压脉冲电源，研究了放电回路中串联电阻对放电波形以及压力波特性

5、的影响；确立了新型多对电极脉冲电源的电路结构，并从试验与仿真两方面就其中隔离元件的选取进行了深入研究。研究发现，放电回路中的串联电阻对放电效果有明显影响，串联电阻越大，其消耗的能量也就越大，释放到水间隙的能量有所减少，导致放电电压、电流以及压力波的振荡幅值均有不同程度的减小。因此在能够保护主电容的前提下，放电回路的串联电阻越小越好。多对电极脉冲电源选取电阻与磁开关作为隔离元件。采用电阻作为隔离元件时，隔离电阻越大，其隔离效果越好，但电阻值过大会导致放电周期增长，故必须综合考虑两方面的因素，选择一个恰当

6、值。隔离电阻的耗能主要集中在放电过程中，功率峰值随电阻增大而减小，能耗则无明显改变，即从能耗与功率冲击的角度分析，选择大电阻比较有利。隔离电阻取1000Ω时，隔离效果与放电周期均能达到设计要求。采用磁开关作为隔离元件时，无论匝数为多少，电容C和C1的电压均很快几乎降到0，磁开关并没有起到隔离作用。经仿真分析，磁开关不起作用的主要原因是饱和时间太短。饱和时间越长，隔离效果越好。饱和时间达到30ms时才能满足设计要求，此时磁开关必然磁芯体积大，匝数多，这会增加磁开关的重量和能耗，同时磁开关的饱和电感也会明

7、显增加，导致放电频率下降。由此可知，磁开关不适用于本脉冲电源。关键词：压载水；脉冲电源；电弧液电放电；放电参数I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofworldtrade,thebiologicalinvasionscausedbyship'sballastwaterisbecomingincreasinglyserious.Theimpactofballastwaterhasattractedworldwideattention.Moreandmor

8、emethodsonballastwatertreatmentwerestudiedaroundtheworld,sinceshipsshallbeobligedtoinstallballastwatertreatmentequipmentinthenearfuture,accordingtoInternationalConventionfortheControlandManagementofShip’sBallastWaterandSediments.