探析1000a大电流脉冲发生器控制系统研制

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1、分类号!!!!UDC!!!：!!密级．艮艰霞i犬尝。硕士学位论文里QQQ△太电逋然泣筮生型!』丕绌!』研究生姓名基至堑指导教师姓名、职称虚遗(高丝三猩蚯2学科专业蕉剑堡迨生揎剑三堡研究方向垫盎垒至垫盔座旦论文工作起止日期!!Q!生Q!旦二!!!!主2旦论文提交日期一!!!!生Q3旦!Q旦摘要在合金材料中通入强脉冲电流可以改变合金的金相。这种功能可以用来改善合金的组织特性，起到防止合金结构内部裂纹扩展和促进愈合等作用。用脉冲电流改变金属的金相结构在室温和高温下都可以完成。但在室温条件下使钢的基体组织发生变化，需要数千伏以上电压、上万

2、安培的电流才能达到，这需要庞大的脉冲发生器机组和很高的成本造价，而在800～900℃的高温条件下对合金试样加以千安级以下脉冲电流同样可以达到目的。云南省自然科学基金研究课题《脉冲电流改善铁路车辆轴承用钢G20CrNi2MoA基体组织研究》(项目编号2003E0024M)所采用的脉冲电流发生器属于后者。本文所论述内容为承担该课题中的子课题之～《1000h大电流脉冲发生器研制》工作完成后的综述成果之一。根据前期实验记录和数据分析，确定了本课题所需大电流脉冲参数为：脉宽0．2mS、频率1～50ttz连续可调、峰值电流100A～1000h

3、连续可调，目前市场上没有符合要求的脉冲发生器，只能自制，自制方案确定为具有软斩波特性的负载串联谐振软开关电路。作为理论基础，简要论述了谐振软开关技术的发展概况，包括电力电子器件和谐振软开关技术。脉冲电流发生器由控制回路和主回路两大部分构成，本人承担控制回路的研制。文中首先简要介绍了脉冲电流发生器主回路基本方案、电路结构和工作原理。其次对控制回路进行了详细的论述。具体对给定电路、v／v电路、分频电路、脉冲整形电路、放大电路和触发电路的电路结构、工作原理进行了全面的论述，并对各电路参数进行了详细的数据分析和波形分析。还论述了电源电路、

4、保护电路和无感电阻取样电路等其它辅助电路的电路结构和工作原理。最后进行了实验结果分析，并对研究中存在的问题和不足，提出了改进的方法，对今后的进一步工作提出了要求。关键词：合金金相电流脉冲发生器控制回路AbstractTheinfluenceofelectriccurrentpulseonsomealloyisthatitcanchangethemicrostructureofthealloy．Suchinfluencecallbeusedtoimprovethecharacteristicofalloy’Smicrostructu

5、re，avoidthecrackofthealloyandacceleratethehealingofthecrack．Thechangeofalloy’Smicrostructurecanbeachievedinroomorhightemperature．Inroomtemperature，thepulseneedsthousandsofvoltagesandmorethententhousandamperages，whichneedsprodigiousandcostlyelectriccurrentpulsegenerato

6、r．Butwhentemperatureis800-900℃．hundredsofamperagesisadequate．Thelatteristhatweshoulddiscuss．Afterexperimentandanalyzethedata，wemakesuretheschemeoftheelectriccurrentpulsegenerator：widthO．2ms，frequency1-50Hz，electriccurrentpeakvalue100一1000A．Thefinalprojectisaseriescirc

7、uitofloadandresonantsoft-switchingwhichhasthecharacteristicofsoft-chopping．Asthebasaltheory，wediscussthedevelopmentofthetheolyoftheresonantsoft·switching．Electriccurrentpulsegeneratorincludeprimaryandcontrolcircuit．Afterintroducetheconfigurationandprincipleoftheprimar

8、ycircuitbriefly，wediscussthecontrolcircuitindetail．Controlcircuitiscomposedofinputcircuit，F／Vcircuit，dividingcircuit，pulse·m