10MeV工业辐照调制器的设计与控制实现

发布时间：2023-11-25 04:22

　　工业辐照加速器系统是一种运用前景非常广泛的辐射加工系统。它是将电子加速器(0.2Me V-10Me V)产生的电子射线来替代放射性同位素(Cs-137或Co-60)产生的γ射线的能量转移给被辐照物质,电离辐射作用到被辐照的物质上,产生电离和激发,释放出轨道电子,形成自由基,通过控制辐射条件,而使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化并能使其成为人们所需要的一种新的物质,或使生物体(微生物等)受到不可恢复的损失和破坏,达到人们所需要的目标。而传统的体积庞大的线性的恒压充电方式已很难满足10Me V工业辐照加速器电源的要求。所以研制出功率更大、稳定性更好、便于系统维护的脉冲调制器的要求越来越迫切,与挑战并存的是机遇,大功率的脉冲调制器的研究得到实现后,一定有其良好的市场竞争力,同时也可推动国内相关辐照调制器研究领域的发展。此论文旨在研制一种工业辐照调制器,符合以下性能要求:1:以8台基于LC串联谐振充电为主要的技术充电电源,对容量为0.48μF电容在1.5ms内完成充电,充电电压24k V(max25k V);利用闸流管对储能电容进行快速放电,通过脉冲变压器耦合,放电形成半宽20μs,放电...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究课题的背景与意义
    1.2 工业辐照调制器的技术发展和现状
    1.3 本文主要工作
    1.4 本论文的结构安排
        1.4.1 充电方案
        1.4.2 放电方案
        1.4.3 其他高压电源方案
        1.4.4 控制方案
        1.4.5 MATLAB仿真
        1.4.6 结构方案
        1.4.7 总结
第二章 LC串联谐振充电技术
    2.1 充电电源技术的发展
    2.2 LC串联谐振充电技术的拓扑及其优点
    2.3 逆变单元的工作原理
    2.4 逆变单元的具体工作过程
        2.4.1 V1、V4同时导通的谐振充电过程
        2.4.2 V1、V4关断的续流过程
        2.4.3 V2、V3同时导通的充电过程
        2.4.4 V2、V3同时导通，再次的续流过程
    2.5 IGBT及其基于EXB841的驱动电路设计驱动
    2.6 充电变压器
    2.7 充电电源整体设计
    2.8 本章小结
第三章 放电回路的设计与实现
    3.1 放电回路的作用和实现方式
    3.2 放电回路参数设计与选择
        3.2.1 PFN设计与选择
        3.2.2 充电电阻计算与选择
        3.2.3 反峰网络设计与选择
        3.2.4 脉冲变压器的部分设计计算
        3.2.5 阻尼网络设计
        3.2.6 匹配网络
        3.2.7 闸流管的选择
    3.3 本章小结
第四章 控制方案的设计与实现
    4.1 系统工作流程
    4.2 控制方案
        4.2.1 通信流程控制及保护方案
        4.2.2 充电电压控制
        4.2.3 基准电压产生电路
        4.2.4 充电电压显示的实现
        4.2.5 远程参数设置和状态显示的实现
    4.3 本章小结
第五章 仿真与实现
    5.1 仿真软件简述
    5.2 充电方案的仿真
        5.2.1 逆变单元IGBT的驱动的仿真的实现方法
        5.2.2 逆变单元建模与仿真
        5.2.3 放电回路仿真与实现
    5.3 本章小结
第六章 调制器结构方案
    6.1 电源整体布局
    6.2 辐照调制器结构设计特点
        6.2.1 充电分机布局设计
        6.2.2 等效阻抗的调节设计
        6.2.3 高压与低压的隔离方案设计
    6.3 本章小结
第七章 前文总结与展望
    7.1 本文的主要贡献
    7.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3867264