DNB电源控制系统的研究及设计

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核聚变能目前是认识到的可以最终解决人类能源和环境问题的最重要的途径之一,经过许多科学工作者半个多世纪的努力,可控聚变研究取得了重大的进展。可控核聚变(氘氚聚变)的实现必须具备的2个条件:(1) 足够高的等离子体温度,要达到10kev以上。(2) 要求等离子体的粒子密度和能量约束时间的乘积大于(2-4)*1014cm-3. s以上。对于等离子体状态的要求是很严格的,因而需要对等离子进行不断的检测诊断,需要很多的诊断方法。中性束诊断是等离子体诊断的有效方法之一。DNB是诊断中性束的简称,它是将一束中性粒子束注入等离子体内部,测量等离子的一些状态。这套系统已经在美国FRC(德克萨斯大学核聚变研究中心)投入使用并且获得了良好的结果,它主要由真空系统和电源系统构成,其中电源系统是整个DNB系统能够正常工作的根本,因而对DNB电源系统的准确控制是使整个系统能够正常工作的关键。 本文先介绍了整个系统的整体结构和电源系统的构成,然后对DNB的控制系统分三个重点进行了阐述: 1.ECRH负电源系统的改造 2.时序逻辑和MCL(主逻辑控制系统)的设计 3.基于PLC的状态控制系统 最后还介绍了对于控制系统在带负载下的调试过程和实验结果,并对未来可能的问题提出了设想。
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