100kV PSM高压电源相关技术研究和系统实现

发布时间：2024-02-20 17:55

　　要实现核聚变必须将等离子体加热到10keV以上,欧姆加热等常规的加热方式远远无法将等离子体加热到点火温度,因此必须采用辅助加热手段。而高压电源是聚变装置辅助加热系统的关键组成部件,直接影响辅助加热的功率和效率。J-TEXT装置是我国高校中唯一的中型常规托卡马克实验装置,为了在J-TEXT装置上开展电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating, ECRH)实验,需要研制一套高压电源系统给电子回旋管供电。本论文针对J-TEXT装置ECRH系统对高压电源的要求,开展了100kV脉冲阶梯调制(Pulse Step Modulation, PSM)高压电源相关技术的研究,并研制了一套100kV/60A PSM高压电源系统。本论文的具体工作包括： 开展PSM高压电源拓扑结构研究,通过对国内外大型聚变装置辅助加热系统所采用的PSM高压电源进行分析和对比,重点研究和探讨了PSM高压电源的变压器结构方案、电源模块结构方案的优缺点,并结合J-TEXT装置ECRH系统的具体情况,对100kV/60A PSM高压电源的整体方案进行了设计。采用一级干式多绕组变压器同...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 受控热核聚变
    1.2 聚变辅助加热技术
    1.3 J-TEXT ECRH系统高压电源
    1.4 辅助加热高压电源技术
    1.5 本文主要研究内容
2 PSM高压电源方案研究和设计
    2.1 概述
    2.2 基于PSM技术的辅助加热高压电源应用
    2.3 PSM高压电源变压器方案研究
    2.4 PSM高压电源模块方案研究
    2.5 J-TEXT装置ECRH系统高压电源方案设计
    2.6 小结
3 PSM高压电源模块研究和优化设计
    3.1 概述
    3.2 电源模块主电路研究和设计
    3.3 电源模块的控制和保护
    3.4 电源模块结构设计
    3.5 电源模块性能测试
    3.6 小结
4 PSM高压电源控制系统研究和设计
    4.1 概述
    4.2 控制系统功能及要求
    4.3 控制系统硬件设计
    4.4 PSM高压电源控制策略研究
    4.5 控制系统软件设计
    4.6 控制器性能测试
    4.7 小结
5 100 kV PSM高压电源系统实现及测试
    5.1 概述
    5.2 100 kV PSM高压电源系统实现
    5.3 高压电源系统测试
    5.4 小结
6 总结及展望
    6.1 本文总结
    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



本文编号：3904358