J-TEXT托卡马克动态共振磁扰动线圈电源系统的研究与实现
发布时间：2021-01-05 18:12
磁流体不稳定性会影响托卡马克等离子体的约束性能和装置的安全运行。利用有源控制线圈主动施加扰动磁场是目前控制磁流体不稳定性的主要方法之一。为了开展外加扰动磁场控制撕裂模不稳定性的研究,J-TEXT托卡马克上研制了动态共振磁扰动（Dynamic Resonant Magnetic Perturbations:DRMP）系统。供电电源是DRMP系统的核心组成部分,它给DRMP线圈提供激励电流,并直接影响线圈产生的扰动磁场的强度、位形和谱结构。DRMP线圈对供电电流的波形、幅值和频率等有着特殊的要求,需要分别工作在直流和交流供电模式下。直流供电时,供电电源需提供两路电流幅值和方向可控的直流电流,电流最大幅值高达10kA,而且可以设置多种输出电流波形。交流供电时,供电电源需要提供两路相位差可调的正弦电流,电流频率在1～6kHz范围内可调,并要求在电流频率为5kHz时电流幅值能达到5kA。这些特殊的供电需求不仅限制着电源拓扑结构和开关器件的选择,而且对电源控制系统提出了严格的要求。结合DRMP线圈的参数特征和供电需求,本文完成了供电电源及其实时控制系统的研制。论文提出了交直流分离式的DRMP线圈供...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 有源控制线圈及其电源系统的应用与研究现状
1.3 J-TEXT装置及其有源控制线圈系统
1.4 本文的研究意义及主要内容
2 J-TEXT动态共振磁扰动线圈的电源需求
2.1 引言
2.2 线圈参数
2.3 线圈系统的电源需求分析
2.4 整体供电方案的设计
2.5 本章小结
3 直流供电电源系统的研究与设计
3.1 引言
3.2 常用大功率可控直流电源拓扑结构
3.3 直流电源主电路及其控制系统设计
3.4 仿真验证
3.5 本章小结
4 基于谐振逆变器的交流供电电源的研究与设计
4.1 引言
4.2 谐振逆变器介绍
4.3 基于串联谐振逆变器的交流供电电源设计
4.4 交流电源控制系统研究与设计
4.5 基于全数字锁相环的电流相位优化控制
4.6 仿真验证
4.7 本章小结
5 电源系统的实现及其实验运行
5.1 引言
5.2 电源系统的实现
5.3 电源系统的测试
5.4 电源系统在物理实验中的应用
5.5 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Conceptual Design Study for the Error Field Correction Coil Power Supply in JT-60SA[J]. M.MATSUKAWA,K.SHIMADA,K.YAMAUCHI,E.GAIO,A.FERRO,L.NOVELLO. Plasma Science and Technology. 2013(03)
[2]750kVA高功率密度二极管钳位型三电平通用变流模块的低感叠层母线排设计[J]. 汪鋆,杨兵建,徐枝新,邓焰,赵荣祥,何湘宁. 中国电机工程学报. 2010(18)
[3]HT-7U装置极向场电源变流系统的研制[J]. 高格,傅鹏,汤伦军,王林森. 核聚变与等离子体物理. 2005(02)
博士论文
[1]托卡马克脉冲磁体电源系统设计与运行特性研究[D]. 何泱.华中科技大学 2014
[2]外加共振螺旋场影响撕裂模与粒子输运的机理研究[D]. 胡启明.华中科技大学 2014
[3]J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D]. 邱胜顺.华中科技大学 2011
[4]J-TEXT托卡马克中央控制系统的设计与实现[D]. 杨州军.华中科技大学 2009
[5]基于多电平变换技术的高频感应加热电源的研究[D]. 刘庆丰.西安理工大学 2008
[6]J-TEXT托卡马克装置脉冲电源系统的实现及运行分析[D]. 张明.华中科技大学 2008
[7]固态高频感应加热电源控制技术的研究[D]. 李亚斌.华北电力大学（河北） 2008
硕士论文
[1]感应加热电源的PDM调功方法研究[D]. 路智斌.华北电力大学 2014
[2]高速光耦隔离放大器技术研究[D]. 李霆霆.华中科技大学 2013
[3]感应加热电源数字控制及智能控制方法研究[D]. 张峰.西安理工大学 2007
[4]IGBT逆变桥无源无损缓冲电路的研究[D]. 冯艳虹.华北电力大学（北京） 2004
本文编号：2959075
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 有源控制线圈及其电源系统的应用与研究现状
1.3 J-TEXT装置及其有源控制线圈系统
1.4 本文的研究意义及主要内容
2 J-TEXT动态共振磁扰动线圈的电源需求
2.1 引言
2.2 线圈参数
2.3 线圈系统的电源需求分析
2.4 整体供电方案的设计
2.5 本章小结
3 直流供电电源系统的研究与设计
3.1 引言
3.2 常用大功率可控直流电源拓扑结构
3.3 直流电源主电路及其控制系统设计
3.4 仿真验证
3.5 本章小结
4 基于谐振逆变器的交流供电电源的研究与设计
4.1 引言
4.2 谐振逆变器介绍
4.3 基于串联谐振逆变器的交流供电电源设计
4.4 交流电源控制系统研究与设计
4.5 基于全数字锁相环的电流相位优化控制
4.6 仿真验证
4.7 本章小结
5 电源系统的实现及其实验运行
5.1 引言
5.2 电源系统的实现
5.3 电源系统的测试
5.4 电源系统在物理实验中的应用
5.5 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Conceptual Design Study for the Error Field Correction Coil Power Supply in JT-60SA[J]. M.MATSUKAWA,K.SHIMADA,K.YAMAUCHI,E.GAIO,A.FERRO,L.NOVELLO. Plasma Science and Technology. 2013(03)
[2]750kVA高功率密度二极管钳位型三电平通用变流模块的低感叠层母线排设计[J]. 汪鋆,杨兵建,徐枝新,邓焰,赵荣祥,何湘宁. 中国电机工程学报. 2010(18)
[3]HT-7U装置极向场电源变流系统的研制[J]. 高格,傅鹏,汤伦军,王林森. 核聚变与等离子体物理. 2005(02)
博士论文
[1]托卡马克脉冲磁体电源系统设计与运行特性研究[D]. 何泱.华中科技大学 2014
[2]外加共振螺旋场影响撕裂模与粒子输运的机理研究[D]. 胡启明.华中科技大学 2014
[3]J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D]. 邱胜顺.华中科技大学 2011
[4]J-TEXT托卡马克中央控制系统的设计与实现[D]. 杨州军.华中科技大学 2009
[5]基于多电平变换技术的高频感应加热电源的研究[D]. 刘庆丰.西安理工大学 2008
[6]J-TEXT托卡马克装置脉冲电源系统的实现及运行分析[D]. 张明.华中科技大学 2008
[7]固态高频感应加热电源控制技术的研究[D]. 李亚斌.华北电力大学（河北） 2008
硕士论文
[1]感应加热电源的PDM调功方法研究[D]. 路智斌.华北电力大学 2014
[2]高速光耦隔离放大器技术研究[D]. 李霆霆.华中科技大学 2013
[3]感应加热电源数字控制及智能控制方法研究[D]. 张峰.西安理工大学 2007
[4]IGBT逆变桥无源无损缓冲电路的研究[D]. 冯艳虹.华北电力大学（北京） 2004
本文编号：2959075
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2959075.html
