[发明专利]大功率电压宽范围连续可调的级联电磁发射机系统

摘要

大功率电压宽范围连续可调的级联电磁发射机系统,涉及一种大功率电压宽范围连续可调的级联电磁发射机系统，属于电磁控制技术领域，其包括N个发电机组、N个三相不控制整流桥逆变器、N个高频逆变桥、N个高频升压变压器、N个单相整流桥、1个发射H桥、1个弱电控制系统；该系统的特点是由N个发电机组发出的三相电分别输入到N个发射机模块，在N个发射机模块输出端口进行串联或者并联的功率合成，并且通过弱电控制系统控制逆变电路实现大功率、电压连续可调的恒压或恒流发射。该发明可提高稳流精度，增大发射系统的功率，使得电磁发射机的电压在宽范围内连续可调。

主权项

一种大功率电压宽范围连续可调的级联电磁发射机系统，其特征在于：本电磁发射机系统由N个发电机组、N个发射机模块、1个发射H桥、PC发射控制中心和弱电控制系统；其中，N组发射机模块具有相同的结构和参数，每组发射机模块包括三相不控整流桥、高频逆变桥、高频变压器、单相不控整流桥和控制高频逆变桥的弱电控制系统、驱动模块组成；其中，N个发电机组输出端口分别与N个发射机模块输入端口相连；N个发射机模块的输出端串联或者N个发射机模块的输出端并联后的输出端口连接发射H桥的输入端；单个发射机模块中，单个发电机组的输出端与三相不控整流桥输入端相连，三相不控整流桥的输出端与高频逆变器桥的输入端相连，高频逆变桥的输出端与升压变压器的原边绕组相连，升压变压器副边绕组的输出端与单向不控整流桥的输入端相连，三相不控整流桥的输出端串联或者并联与发射H桥的输入端相连；发射H桥的输出端口连接电极组件端口；弱电控制系统与PC发射控制中心连接；其中弱电控制系统包括DSP控制单元、FPGA单元、DDS单元、PWM驱动模块以及大功率激励模块；系统中单组发电机组为系统提供功率为30KVA，频率为50HZ、电压为380V的3相不稳定电源，经过三相不控整流桥整流滤波后变为直流电流，直流电源经过20KHZ的高频逆变桥逆变后获得频率为20KHZ、电压为50V～380V的交流电压，通过变比为1:3的升压变压器升压后，将上述交流电压通过单相不控整流桥整流滤波可以得到电压为150V～1140V的直流电压；若将N个发射机模块输出的直流电压串联并通过发射H桥逆变，获得功率为27NKW、电压为150NV～1140NV、电流为23A～180A的发射信号；若将N个发射机模块输出的直流电压并联并通过发射H桥逆变，获得功率为27NKW、电压为150V～1140V、电流为23NA～180NA的发射信号；上述发射信号是在弱电控制系统下实现并发射的：系统对单相整流桥输出的直流母线电压和电极组件上的发射电流进行实时监测，并将上述直流母线电压、发射电流输入主DSP处理器进行处理并发送到FPGA单元，FPGA单元同时接收PC发射控制台发送的信息，根据信息FPGA控制N个发射机模块输出端子的串联或者并联；FPGA与系统中的N个DSP控制单元利用CAN总线 相连，并将PC发射控制台发送的信号输送给N个DSP控制单元，N个DSP控制单元分别经过PWM调制，利用PWM驱动模块来控制N个发射机模块中的高频逆变器桥；发射信号的发射时间受FPGA单元控制，FPGA单元接收多模块级联大功率电压、宽范围连续可调的电磁发射机系统接收部分发出的GPS实时同步信号，将上述实时同步信号通过数字频率合成单元（DDS）合成，再由大功率激励驱动模块实现发射H桥实时同步发射，使发射信号发出；PC发射控制台实时监控海底直流母线电压、发射信号的电流、频率以及发射时间时长相关信息，同时对直流母线电压、发射信号的电流、频率以及发射时间、时长的控制。