补偿脉冲发电机励磁控制系统的研究

摘要

补偿脉冲发电机本质上属于同步发电机,其特点是补偿原理或空芯结构以提高输出电流。其储能密度和功率密度高的优点让它成为一种优秀的小型化脉冲电源。本文对补偿脉冲发电机的励磁控制系统进行了研究,主要内容有:
　　首先,分析了补偿脉冲发电机的原理,根据原理介绍了数学模型,并以数学模型为基础,利用仿真软件搭建了电机本体和励磁控制系统的仿真模型。为后续的分析、设计工作奠定了基础。
　　其次,分析了补偿脉冲发电机的励磁原理,提出了三种励磁方案,并针对各自的特性优劣进行了对比,最后综合励磁性能、可靠性、可行性、便携性等方面因素,得出结论自励方案是补偿脉冲发电机的最佳选择。
　　然后,对自励方案的起励条件进行了分析,从数学模型出发,结合自励方案的电路结构图,推导出了自励方案的起励条件公式,并借助仿真实验,对该公式进行了修正,使其更为精确。
　　再然后,对励磁控制系统进行了总体设计,并设计了励磁控制器的软件和硬件部分,介绍了主要环节的设计思路。
　　最后,完成了初步的实验研究,在单次他励模式下的放电分析,与仿真实验进行了对比,并对点火角、主放电开关的通断对放电波形的影响进行了研究。

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1 绪论

1.1 课题的背景与意义

1.2 国内外研究状况

1.3 本论文的研究内容与章节安排

2 补偿脉冲发电机的原理与仿真模型

2.1 补偿脉冲发电机的原理

2.2 补偿脉冲发电机的数学模型

2.3 补偿脉冲发电机的仿真模型

2.4 本章小结

3 补偿脉冲发电机的励磁方案分析

3.1 励磁控制系统的概述和设计目标

3.2 几种励磁方案的分析

3.3 自励方案的起励条件分析

4 励磁控制器的设计

4.1 励磁控制系统的概况

4.2 励磁控制器的方案设计

4.3 励磁控制器的硬件设计

4.4 励磁控制器的软件设计

4.5 本章小结

5 单次他励方案放电实验研究

5.1 放电实验的工作流程

5.2 放电实验的内容

5.3 本章小结

6 全文总结与展望

致谢

参考文献