摘要：介绍了共振磁扰动(RMP)电源的电路拓扑结构,基本元器件的选取,初步控制方案以及电路相关的计算与仿真。RMP线圈将由最大4k A的直流电流或者最大频率1k Hz最大4k A的交流正弦电流供电。通过选择合理的电源结构和控制方式,以实现响应速度快和电流纹波小的要求,并使RMP线圈电源满足ELM控制的需求,尽量降低对等离子体控制的不利影响。

摘要：为了控制快速变化的等离子体垂直位移,研制了基于IGBT的大功率H桥快速可控电源,额定参数为±500V/±3kA。旧的快控电源由于结构以及控制策略的原因,导致IGBT关断过电压高、工作频率低、续流过程不可控产生的电压宽脉冲等问题。针对这些不足,新的H桥快速控制电源首先重新设计了电源的结构,使其更加紧凑,减小了电源的寄生电感,从而降低了IGBT的关断过电压。其次,通过改变电源的控制方式,电源的工作频率达到IGBT开关频率的2倍,增大了电源输出电压的频率,等效提高了电源的快速响应能力。同时,为电源重新设计了一种可控的续流方式,通过对IGBT的控制改变电路的续流回路,使续流过程可控。通过实验研究可知,电源的响应时间为125μs,在等离子体位移发生变化时电流能够快速响应,控制等离子体位移,保证托卡马克装置的正常放电,并且通过新的续流控制方式,使电源在续流时不会再出现续流不可控导致的宽电压脉冲问题,输出电压能够有效地跟踪给定电压值变化。

摘要：HL-2A装置使用脉冲发电机组为装置极向场晶闸管电源供电以驱动线圈负载,晶闸管电源采用相控控制,因此同步信号的质量将直接影响电源的控制精度。HL-2A装置晶闸管电源同步信号取自同步变压器,脉冲发电机组带整流负载的供电方式使得同步信号不仅存在严重的波形畸变,同时还存在同步信号频率在大范围快速变化的特点。根据HL-2A装置晶闸管电源同步信号的特点,采用逐点巴特沃斯滤波器消除波形畸变,并通过实时频率计算和相位重建获得高质量同步信号。基于NI CompactRIO平台设计了晶闸管相控电源同步信号实时处理系统,实验结果表明该系统可有效解决同步信号畸变严重和频率宽范围快速变化的问题。

摘要：为提高托卡马克装置磁场电源的控制性能,实现对等离子体的先进控制,设计了基于LabVIEW RT和FPGA的磁场电源实时控制系统。根据等离子体控制对电源控制系统实时控制的要求,使用反射内存卡实现实时数据传输,应用实时操作系统来保证系统的确定性应用和系统的可靠性,采用NI 7813R系列数据采集卡实现对晶闸管变流器的控制。实验结果表明,该系统满足等离子体放电对电源控制系统实时性的要求,并具备较高的可靠性和稳定性。

摘要：介绍了HL-2A装置上用于二级加热系统的PSM高压脉冲电源的反馈控制系统。该电源控制系统以DSP+FPGA作为控制核心,输出112路驱动脉冲,以此来控制112个IGBT的通断,包括了驱动、通信、计算、反馈等部分,使电源系统输出稳定高压。设计了远程通信系统,其中基于VB的上位机与控制系统之间采用CAN总线技术来实现电源系统的相关参数设定及传输。DSP与FPGA实现了计算、反馈等功能。完成了相关的代码编写与系统测试。实验测试结果表明,该控制系统实现了高压电源的稳定输出,满足了实验的需求。

摘要：以原有的试验为基础,用有限元软件模拟试验环境,验证有限元软件所采用的建模方法、边界条件、加载方法的合理性,进一步利用现有的方法和条件对各种加肋形式节点域进行分析,找出加固性能最好的加劲肋形式。

摘要：基于12000r/min的HL-2M RMP线圈飞轮电机的定子设计进行了散热研究,以使得HL-2M RMP线圈供电电机定子的单根绕线电流达到300A不会被烧坏,利用公式推导和有限元分析相结合的方法,优化了电机定子的散热设计。

摘要：为了实现聚变装置HL-2M磁场电源的工作运行状况及故障的监测、性能分析、反馈控制,需要根据每套电源的特性建立完备的测量系统。提出了一种HL-2M磁场电源测量系统设计与实现的方案。利用现有测量技术,规划测量系统框架、根据系统要求设计与选取传感器、设计罗氏圈及积分器、选取采集器,给出相关采集系统流程及测量系统的部分调试结果,并考虑EMC电磁兼容性。通过调试,更换传感器的安装位置及调整滤波等对设计进行了优化,验证该系统能够实现对磁场电源电压和电流信号以及各类时序、故障信号的高低速采集,将来可为分析电源性能状态、电源故障诊断提供坚实的保障。

摘要：为满足HL-2M装置初始等离子体放电参数的需求,根据磁场电源的主回路拓扑结构设计了一套实时控制系统。系统硬件架构基于NI PXI与CompactRIO控制器,采用基于共享内存网络的千兆光纤网络传输数据,并在本地将中控传输的控制数据处理为对应的触发脉冲,具备很强的实时性与准确性。经过首次等离子体放电实验的验证,磁场电源实时控制系统可完全满足首次等离子体放电的需求。