单片微机在高压脉冲充磁机中的应用

目前充磁机普遍采用专用可控硅模块控制或PLC设计控制电路。单片机具有体积小、功耗低、控制能力强、扩展灵活及使用方便等特点。为了使充磁设备更加数字化、智能化,方便远程操作和保存测试数据,采用单片机设计充磁机控制电路,给出了设计思路、关键要点及其程序控制的基本流程。     

小型脉冲磁场屏蔽效能测试设备

介绍了一种小型脉冲磁场屏蔽效能测试设备的原理、结构及参数 ,讨论了磁场测量波形的校正问题。系统采用光纤量测系统 ,有效减小干扰信号的影响 ;采用 Matlab编写自动测量及数据处理程序 ,实现了数据采集与处理自动化。实测校正值与理论值表明该系统可满足工程测量精度要求。     

脉冲磁场充磁的若干问题探讨

定性地分析了在脉冲充磁技术应用中存在的一些问题,并对解决这些问题的方法进行了探讨。     

脉冲磁控真空计的工作磁场分析

讨论了脉冲磁控真空计设计中与磁场相关的问题,包括磁场配置及可产生稳定的磁控放电所必须满足的着火条件;给出了所设计的磁场下某些型号真空灭弧室的压强—离子流曲线。     

分布式脉冲磁场测量系统研究

脉冲磁场测量是电磁防护领域的重要研究内容之一,是电磁脉冲研究的基础.基于巨磁电阻(GMR)片研制的三维脉冲磁场测量探头,具有结构简单、体积小、测量范围宽,响应频率高等优点.通过实验标定,探头可以较好地测量三维脉冲磁场,磁场强度的测量范围为-40～+40 Gs,测量频率范围0～1 GHz.将探头测量的磁场信号转换为电压信号后,由TMS320F28335 DSP采集并存储在SD卡后,通过CAN总线组网,构建分布式脉冲磁场测量系统.结果证明,该系统具有组态灵活、测点容量大、抗干扰能力强、并能够实现三维脉冲磁场测量等特点.     

大功率脉冲磁场电源系统

本文描述了中国环流器2号A(HL-2A)装置磁场电源系统,并介绍了电源的控制系统和实验结果。磁场电源总脉冲容量近250mV·A,一次放电脉冲释能1200mJ,电源主回路主要由飞轮脉冲发电机、晶闸管变流设备、硅整流器等组成。实验表明,磁场电源的性能指标能够满足装置实验的要求。     

脉冲磁场发生器中用Braunbeck线圈的分析

研制一台用于肿瘤治疗的脉冲磁场发生器的关键单元是磁场线圈的设计和研制。为设计一种均匀区域更大、均匀度更高、工作更稳定的磁场线圈,在总结课题组前期工作的基础上,提出用一种4线圈系统的Braunbeck线圈替代传统的Helmholtz线圈。并对Braunbeck线圈的几何参数和中心磁场进行了理论计算、用COMSOL Multiphysics有限元软件进行内部磁场分布仿真以及研制出实物并对其性能进行了实测,结果显示该Braunbeck线圈工作性能稳定,磁场均匀度〉95%的区域达到了在线圈径向-0.18～0.18m、轴向-0.17～0.17m之间,较课题组前期设计的Helmholtz线圈有了较大改进,为后续医学实验奠定了基础。     

肿瘤治疗用脉冲磁场发生器中聚焦磁场线圈的研制

为了开展荷瘤动物的在体肿瘤治疗实验研究,并提高肿瘤治疗的有效性和安全性,要求脉冲磁场发生器的磁场线圈具有较好的聚焦性能。为此,在总结课题组前期工作的基础上,提出了一种球面型聚焦线圈阵列。首先通过COMSOL Multiphysics有限元软件对改进前和改进后2种球面型聚焦线圈的磁场分布进行了仿真分析;然后确定了聚焦线圈模型,并仿真分析了子线圈的半径和线径对磁场分布的影响,进而确定了线圈参数并完成了实物的研制;最后对聚焦磁场线圈的聚焦性能进行了实测与评估。研究结果表明,改进后的聚焦磁场线圈的聚焦性能比改进前有了很大提高,子线圈半径对聚焦线圈的磁场分布有较大的影响,而子线圈的线径影响较小。总之,所设计和研制的球面型聚焦线圈阵列的聚焦性能较好,满足设计要求,为下一步的脉冲磁场发生器的研制和医学实验奠定了坚实基础。     

ns级脉冲磁场传感器的研制

变电站内存在具有ns级上升沿且幅值较高、频带较宽的快速瞬态电磁脉冲,以辐射和传导的方式干扰保护与控制等二次设备。为了评估变电站内电磁干扰及防护措施对干扰抑制效果的问题,基于法拉第电磁感应定律,研制了一套可用于测量高幅值、宽频带磁脉冲的ns级脉冲磁场传感器,并分析了其基本原理、幅频特性、灵敏度、方波磁场的幅值响应和测量干扰,阐述了其设计原则及应注意的问题。通过模拟电磁脉冲对其标定与测试,结果表明,此传感器的灵敏度为703.42V/T,频带为400kHz～100MHz,满足变电站内瞬态脉冲磁场测量的要求。     

永磁体充磁磁场分布的控制方法

由充磁所决定的磁场参数和分布直接影响永磁装置的运行性能。文章以永磁体内充磁方式为例,研究获取预期磁场分布波形的方法,阐述分析原理,对充磁装置设计改变的影响进行讨论,研究结果可用于充磁装置的改进和优化设计。     

开关电源变压器磁芯磁场与漏磁场的3D仿真研究

利用有限元软件ANSYS建立了一种开关电源变压器的三维模型,并对该模型的磁场与漏磁场分布进行了分析。所得结果对开关电源变压器及开关电源的设计具有一定的指导意义。     

强磁场电源软开关DC/DC变换器的研究

强磁场电源对于输出纹波有极高的要求。采用并联线性有源滤波技术可使输出纹波电流得到充分抑制,而这种有源滤波器的关键部分是可自动跟踪主电源输出的DC/DC变换器。由于功率较大,变换器必须软开关运行。针对强磁场电源的需求,提出了一种基于电流滞环控制的ZVS-CV电路,并论述了其软开关条件和控制方式。仿真及实验结果验证了该DC/DC变换器的良好性能。     

非正弦供电十五相感应电机磁路计算方法

鉴于电机气隙磁势为非正弦分布磁势,提出分布磁路法对非正弦供电十五相感应电机进行磁路计算并求出激磁电抗。分布磁路法从基波和3次谐波合成磁势出发,在电机半个极范围内进行等间隔周向分块,通过迭代计算得到沿圆周各节点气隙磁密,并由傅里叶分解得到基波和3次谐波磁密。以等值电路为基础同时结合分布磁路法,迭代计算给定电压下基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗。对非正弦供电十五相感应电机样机进行空载实验,得到基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗实测值。激磁电抗计算值与实测值相互吻合,说明了分布磁路法的有效性和准确性。     

带直联主变压器的水轮发电机磁能估算

提出了一种带直联主变压器的水轮发电机磁场能量的估算方法，给出了发电机—主变压器组联合空载特性的概念，并利用发电机空载特性的分析表达式和主变压器空载磁化曲线的折线表达式进行了Simulink仿真。最后，针对三峡700MW水轮发电机组进行了带直联主变压器的水轮发电机磁场能量估算。     

稳态强磁场电源直流有源滤波技术方案的分析

为了满足强磁场装置电源供电极低的电流纹波要求,设计了一种直流有源滤波器。分析比较了目前国际上现有的强磁场装置电源所需的直流有源滤波器,对稳态强磁场电源采用利用并联有源滤波技术的滤波方案并给出了系统结构并对其工作原理进行了说明,论述了该系统的设计方法。根据其实际负载特性,通过检测负载端纹波电压,进而控制有源滤波器产生所需电流;通过对负载侧的滤波电容进行充、放电来调整负载端电压,实现负载电流的低纹波。基于传递函数建立该系统的数学模型并对控制系统进行详细的分析表明,该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。仿真及实验结果验证了该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显,为以后强磁场电源有源滤波装置提供了理论和设计依据。     

速调管发射机聚焦磁场电源的设计

介绍了以电流准谐振拓扑为基础的大功率速调管聚焦磁场电源的设计思路.分析了准谐振变换器的工作原理,给出了部分工作波形.最后给出了实际聚焦磁场电源主要参数的设计和器件的选择方法.     

高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,并提出了解决这些问题的方法和途径。