4800kV双边高效率冲击发生器毕业设计Word文件下载.docx
- 文档编号:18223801
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:242.34KB
4800kV双边高效率冲击发生器毕业设计Word文件下载.docx
《4800kV双边高效率冲击发生器毕业设计Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《4800kV双边高效率冲击发生器毕业设计Word文件下载.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
方案选择:
要输出4800KV的冲击电压,考虑到裕度系数,老化系数等,取标称电压为5600KV。
由于标称电压太大,加上脉冲电容器的容量限制,如果采用普通的MARX回路或者高效率回路,串级至少达到20级,通常级数过高,会给球隙的同步带来困难。
因此采用双边充电的高效率回路。
分14级,每级由两个电容器串联,每个电容器充电200KV,共2×
200×
14=5600KV。
为了改善g2在动作时的过电压倍数,采用2倍倍压充电。
试验变压器前接调压器,使试变输出始终保持在额定电压上。
R0为保护电阻。
IGBT驱动电路:
IGBT驱动电路采用光耦隔离进行驱动,由单片机STC89C51提供输入信号进行控制(整个电路的要求不高,程序简单,并且芯片便宜,损坏了直接更换就行)。
驱动电路的作用是讲单片机的输出脉冲进行功率放大,以驱动IGBT的正常工作。
最小应用系统驱动电路
带电气隔离的IGBT驱动电路
电容器选择:
上面分析得到,每个电容器充电200KV,查资料找到MWF200-0.2高压脉冲电容器。
型号
电压
试验电压
电容
尺寸
重量
MWF200-0.2
200KV
240KV
0.2uF
630mm
820mm
300kg
用此种电容器12级串联,每级由两组3个电容并联之后的串联在一起,冲击电容为
C1
10C2,跟预设相比,相差不大,所以合适。
每级单元接线如图.
冲击电压发生器的主要参数:
标称电压:
U1=5600KV
冲击电容:
C1=0.0215uF
标称能量:
波前电阻和放电电阻的计算:
由上可知。
C2=2100pF
波前时间
得Rf=193.40
.每级rf=Rf/14=13.81
。
如果考虑回路电感影响时:
得Rf=269.21
.每级rf=Rf/14=19.23
半峰值时间
得Rt=3057.21
,每级rt=Rt/14=218.37
冲击电压发生器的效率:
因为回路中没有Rd,所以
.效率很高,证明所选电容是合理的。
充电电阻和保护电阻的选择:
当充电电阻放电的时间常数为主回路放电时间常数的10-20倍时,充电电阻不影响主回路的放电效率。
在双边充电的高效回路中,有
取R=20rt=4368
,取R=5K
保护电阻r约为充电电阻R的20倍,取r=100K
5k的电阻有两种0.6w和2w的
充电时间的估算:
由于采用了倍压充电回路,增加了保护电阻R0,R0阻值较大,取R0=r=100K
有
考虑到充电回路中C0的影响,以及其他各种影响,估计T充=35秒。
变压器选择:
充电回路由单相调压器、试验变压器构成,以及整流电路构成。
单相调压器选择:
TDZ-500/0.38
试验变压器按脉冲电容充电时间与标称容量进行计算,选型。
并加大安全系数到3.0。
试变容量=
试变电压=
根据计算结果,选择TQSB100/200油浸式高压试验变压器,其额定高压是200kV,额定低压是380V,额定容量为100kVA。
基本符合要求。
硅堆选择:
考虑到缩短充电时间,充电变压器经常提高10%的电压,因此硅堆的反峰电压为:
200kV+1.1x200kV=420kV
硅堆的额定电流以平均电流计算。
实际充电电流是脉动的,充电之初平均电流较大,选择硅堆用的平均电流难以计算。
现只能根据充电变压器输出的电流(有效值)来选择硅堆。
电流的有效值是大于平均值的。
因此,选择硅堆的额定电流为1A,选择型号为2DL-100/1.5型低频硅堆,选择5只组成每一个整流器。
第二章、仿真
按照书上充放电回路分析,
1、等效电路仿真
等效仿真电路图
为什么按照公式计算出来的电阻值,仿真时候产生波形的波前时间相差那么大。
2、倍压电源仿真
显然20s的时候就基本能得到2倍Um。
3、全电路仿真
powergui参数设置。
启动IGBT前(模拟球隙放电前),随机选取几个电容观察,发现在9s左右基本都充电完成。
如图,能在极短时间内释放出-4.9e6左右的冲击高电压(与前面等效电路基本输出一致),要想获得不同大小的电压,可在充电变压器低压侧添加一个单相调压器。
另外想要获得正的冲击高电压,只需要将倍压整流的高压硅堆反向连接即可。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 4800 kV 双边 高效率 冲击 发生器 毕业设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)