加速器电源电流突变及纹波抑制技术研究
黄山
学位类型硕士
导师李瑞
2018
学位授予单位中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
关键词电流突变 H桥逆变器 纹波抑制 脉宽调制 Pi控制
摘要上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源,它是我国迄今为止最大的科学装置和大科学平台,在科学界与工业界有着广泛的应用价值。同步辐射光源对于其磁场的长期稳定度有着极高的要求,磁场的稳定度需要励磁电流在合理范围内波动作为保证。电压陷落引起的输出电流突变对于电源的输出有明显的影响,为保证励磁电流的稳定性,提出一种基于负载侧的动态电流补偿方法。该方法能够实时自适应对纹波以及突变电流进行补偿。与一般的有源滤波器(Active power filter,APF)直接对母线补偿不同,这种补偿方式直接与负载并联,其功率更小,响应速度更快。该方法是基于脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)的深度负反馈控制:通过直流变流器(Direct Current-Current Transformer,DCCT)将电源的输出电流变为电压信号,提取其交流部分(即突变部分与纹波电流),将该信号反相后,作为补偿器的参考信号,与补偿器输出比较后,经比例积分(Proportional Integral,PI)运算得到PWM控制信号,经脉宽调制调制得到PWM波,控制绝缘栅双极晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)的开关,完成实时自适应电流补偿。本文为了验证该方法的可行性,以校正电源为实验对象,设计其电流补偿器的硬件结构及参数。通过校正电源的参数,提出电流补偿器的技术指标,并完成电流补偿器的理论元件参数计算,然后结合环路控制部分进行稳定性分析并计算得到合理的控制参数。利用Simulink对电流补偿器进行仿真验证并证明其可行,并且设计参数也符合指标要求。最后还搭建了实验平台,利用校正电源,制作电流补偿器样机,进行实际的突变电流补偿实验。经过实验调试,实现了对突变电流的抑制。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/28465
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
黄山. 加速器电源电流突变及纹波抑制技术研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所),2018.
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