基于环流分析的纵场电源均流控制器的设计.pdf

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1、第44卷第5期电力电子技术V01．44．No．52010年5月PowerElectronicsMay，2010基于环流分析的纵场电源均流控制器的设计江加福，刘小宁，张兴，许留伟(1．合肥工业大学电气工程博士后科研流动站，安徽合肥230009；2．中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031)摘要：EAST纵场电源由两组双反星形整流电路并联而成，两组电源的环流必须满足其要求。从纵场电源数学模型着手，通过电路分析，得到环流和电源参数、均流控制器参数的关系式，再依据此关系式和环流的要求设计出相应的均流控制器参数。理论分析和实验结果表明，这种利用电路分析设计出均流控制器的方法，对于并联电源系

2、统参数的设计具有一定的指导意义。关键词：均流控制器：双反星形；环流；并联中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)05—0031—03TheCurrent-SharingControllerDesignofTFPowerSupplyofEASTBasedonCirculatingCurrentAnalysisJIANGJia—fu．-，LIUXiao．ning2，ZHANGXing，XULiu．wei(1．CenterforPost—doctoralStationsofElectricalEngineering，HefeiUniversityofTechn

3、ology，Hefei230009，China；2．InstituteofHasmaPhysics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Thetoroidalfieldpowersupply(TFPS)ofEASTisconsistedoftwogroupsof6-pulsemidpointconverterswithparallel—connection，SOtheappropriatecurrent—sharingmethodisprovidedtorestricttheircirculating—curent．Bas

4、edonthemathsmodelofTFPSandthecircuitanalysis，thecirculating—currentformulasayepresented，whichindicatetherelationsbetweenthecirculating—currentandTFPSparameters，current—sharingcontrollerparameters．Accordingtotheformulasandtherequirementsofcirculating—current，thecurent—sharingcontrollerparametersare

5、designed．Theexperimentprovesthatthecirculating—curentcanbelimitedasitsrequirementsbythisscheme．Themethodisalsoappliedtotheotherpowersupplywithparallel—connectioneffectively．Keywords：curent—sharingcontroller；positiveandnegativestar；circulatingcurent：parallel—connection1引言核聚变装置中。需磁约束来限制等离子体的位形。由于EAS

6、T纵场的中心磁场强度达3．5T以上，因R．L为纵场电源路的电阻和电感此需要大功率激磁电源来产生脉冲磁场㈣。满足励磁图1EAST纵场电源等效电路要求的EAST纵场电源参数为18V／16kA，由两组双结合式(1)，若定义两组电源之间的环流为：反星形整流电路即两组电源并联而成。理想情况下，Ip=(I1-／2)／2jI1=I~2+Ip，2-Ip(2)两组电源均分电流，因此每组电源参数为18V／8kA。式中：，M为纵场电源的输出电流。在实际电路中．两组电源参数的不完全相同，导结合式(1)，(2)可得纵场电源中两组电源之间致其输出电流不相等。即两组电源之间存在环流。环环流的通式，给出了环流与电源参数的

7、对应关系：Ip=Udl-U~R,I-R一流的存在不仅使纵场电源向电网注入低次谐波电_一．‘l+2Ll+“．2]M(、3)ll+“流。而且使纵场电源的功耗增加，因此要求两组电源由式(3)可知．环流由两组电源输出电压差异和之间环流Io≤200A电阻差异引起，若差异过大，可能导致两组电源间的2等效电路中的环流环流超过设计的允许值，因此需要采取相应的措施为推导两组电源间环流的表达式，首先得到纵对环流进行限制。从电路分析着手，结合