等離子體電流調(diào)制電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、抑制撕裂模不穩(wěn)定性是托卡馬克穩(wěn)定運(yùn)行的重要研究課題，而動(dòng)態(tài)等離子體電流調(diào)制抑制撕裂模是一種緩解等離子體破裂問(wèn)題的新的理論方法，對(duì)將來(lái)托卡馬克及聚變堆的撕裂模甚至其他MHD不穩(wěn)定的控制是一種補(bǔ)充。為了進(jìn)一步研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電流調(diào)制的參數(shù)對(duì)撕裂模不穩(wěn)定性抑制的影響，本文以J-TEXT加熱場(chǎng)電源系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提出了電流調(diào)制電源的設(shè)計(jì)方案和控制方法，對(duì)逆變器并聯(lián)產(chǎn)生的環(huán)流問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　本文通過(guò)對(duì)大功率快控電源電路拓?fù)涞恼{(diào)研和分析對(duì)比，

2、針對(duì)等離子體電流調(diào)制實(shí)驗(yàn)的物理需求，研究并提出了電流調(diào)制電源的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)討論了電源所采用的逆變器串并聯(lián)的電路拓?fù)洹Ⅰ詈想姼醒h(huán)對(duì)稱連接的電路拓?fù)湟约半娫磫蝹€(gè)模塊的設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)電源的正常工作，研究并實(shí)現(xiàn)了電源的控制方法，重點(diǎn)研究了載波移相PWM調(diào)制技術(shù)和虛擬電阻均流控制技術(shù)。為了研究影響耦合電感抑制高頻環(huán)流效果的因素，建立了電路拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型，從理論上證明了該拓?fù)涞母叻€(wěn)定性和高電壓利用率，相比于普通的均流電感，耦合電感具有更小的質(zhì)量與

3、體積，并得出了最大環(huán)流的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并對(duì)被抑制后的高頻環(huán)流波形的頻率與幅值進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上確定了為達(dá)到合理的均流效果而設(shè)計(jì)的環(huán)流抑制方案。
　　在本文理論分析的指導(dǎo)下，結(jié)合電流調(diào)制電源的設(shè)計(jì)方案和典型工況設(shè)計(jì)參數(shù)，搭建了電流調(diào)制電源的MATLAB/Simulink仿真模型，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案中的原理研制了四個(gè)逆變器并聯(lián)的樣機(jī)，對(duì)電路拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型及其分析結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的理論分析是正確的，提出的設(shè)計(jì)方案和