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高温超导磁储能全桥式直流斩波器实验系统的设计与开发

更新时间：2020-03-27 19:43:29 大小：4M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：高温超导技术 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着高温超导技术的不断发展，新型的超导磁储能技术在世界范围内已取得飞速的发展。各种先进的超导储能装置都已经陆续研制，并成功应用于解决电力系统中的电压跌落、电压中断、低频振荡等各种电能质量问题，从理论和实验角度都验证了超导储能技术的可行性和实用性。

  本论文以高温超导线圈为主要的研究对象，在深入分析其充放电特性的基础上，对基于高温超导磁储能的全桥式斩波器电路作了创新性和探索性研究。主要内容为：

  1．研究了高温超导磁储能装置的基本原理及应用优势，并对其关键技术进行了概述，总结了超导磁储能装置的国外内发展概况。

  2．理论分析了高温超导线圈的充放电特性，并在传统四象限磁储能主电路拓扑结构的基础上，提出了一种桥式斩波器新型结构，加以仿真计算和实验分析，验证了新型结构具有更高储能效率的优点。

  3．研究了全桥式直流斩波器的硬件和软件的设计与开发；首先介绍了实验系统的关键技术，根据现有实验装置，对其关键点进行了技术分析。研究了斩波器功率主电路的硬件设计，以及基于单片机和 CPLD的控制电路设计。提出了一种“数字化”的控制方法，该方法把超导线圈的运行状态简化为几个二进制数值的组合，然后把超导磁储能系统的工作过程用一个数字化流程图来表征，最后将这些数字量带入处理器进行高效的系统控制。根据所提出的控制方法，对其软件设计方法做出详细介绍，并加以理论分析和实验研究来验证其可行性。

  4．实验研究了高温超导线圈的充放电特性，阐述了系统参数对其充放电特性的影响。通过实验分析对比了全桥式斩波器和传统型斩波器的性能特点，验证了全桥式斩波器具有更高储能和放电效率的性能优势。

  实验中通过改变充电额定电流和负载功率需要研究了磁储能的能量交换过程，分析了桥式斩波器相对于传统型的优越性。为后续超导磁储能装置并入电力系统提供了必要的实验基础和参考价值。

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