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該電源系統(tǒng)為加速器供電，包括DC一200～一350kV 60mA主電源、30kV 100mA電源和10V 3A燈絲電源，其中30kV電源和10V電源浮在一350kV電源的高電位上。為了減小電源系統(tǒng)對電網(wǎng)及加速器其它部分的干擾，三相交流市電先經(jīng)過50kVA隔離變壓器再給該電源系統(tǒng)供電。其系統(tǒng)構成電氣框圖如圖l所示。 1 DC一200～一350kV主電源 該電源為加速器高壓電源，輸出電壓高、功率大，由交流穩(wěn)壓、功率逆變、高壓升壓及控制、檢測、保護等部分組成，如圖2所示。 該電源的關鍵部分在：1、功率逆變；2、高壓部分；3、高壓引出部分(即如何將電源的輸出高壓與加速器對接)。 1)功率逆變 由于電源輸出功率較大(約20多千瓦)，功率逆變部分采用全橋逆變電路，如圖3所示。 其功率管采用智能型大功率IGBT。 2)高壓部分 由于電源輸出電壓高達350kV，高壓部分采用兩個高壓變壓器，分別倍壓整流，然后疊加，如圖4所示。整個高壓部分放在一油箱中。 2 DC30kV、100mA(一35kV電位)電源 該電源輸出功率達3 kW，且要求10kV～30kV可調(diào)，而其關鍵點在于該電源輸出電壓疊加在一350kV主電源上，即要求隔離電位達一350kV。對此，采用方案為：由50kVA隔離變壓器來的三相交流電，經(jīng)5kVA穩(wěn)壓器(電壓可調(diào))輸入給隔離電位為3．50kV的高壓升壓變壓器，然后整流濾波，輸出30kVDC 1OOmA(一350kV電位)。如圖1相關部分所示。 3 10V 3A(一350kV電位)燈絲電源 該電源盡管功率較小，但也要求輸出電壓可調(diào)，其關鍵點也在于輸出電壓也要疊加在一350kV主電源上，即要求隔離電位達一350kV。對此采用方案為：由50kVA隔離變壓器來的交流電，經(jīng)0．5kVA輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓器后，輸入給隔離電位為350kV的降壓變壓器，得到AClOV 3A(一350kV電位)如圖l相關部分所示。 4 電源系統(tǒng)結構布局 按圖l所示的系統(tǒng)構成圖，根據(jù)各個部分所需體積的大小和標準機柜的尺寸：50kVA穩(wěn)壓器為一個機柜；功率變換部分為一個機柜；50kVA三相隔離變壓器和5kVA穩(wěn)壓器以及0．5kVA穩(wěn)壓器放在一個機柜。共三個機柜。而一350kV電源的高壓變壓器、高頻高壓整流及大功率高壓電阻；30kV(一3 5 0kV電位)電源的350kV隔離升壓變壓器和整流濾波部分，lOV(一350kV電位)燈絲電源的350kV隔離變壓器等放在一個油箱里。 5 結束語 加速器用高壓電源系統(tǒng)是其關鍵的組成部分，本文提出的設計方案對高壓電源及高電位電源的設計與開發(fā)有實際指導意義。 |
