[发明专利]一种平顶脉冲强磁场实现装置

权利要求书

1.一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，包括：由主电源、耦合变压器一次侧、磁体负载依次相连构成的主放电回路；由耦合变压器二次侧、交流补偿电源、补偿电容、磁体负载依次相连构成的补偿放电回路；由电阻与二极管串联后，并联在主电源两端构成的磁体负载的续流回路；所述耦合变压器一二次侧同名端相互连接；

主放电回路，用于在磁体负载上产生磁场B；

补偿放电回路，用于补偿磁场B中的基频纹波分量、高频纹波和开关纹波分量，产生高稳定度平顶脉冲磁场；

续流回路，用于在主电源和交流补偿电源关闭后为磁体负载中的剩余能量提供泄放通路，以保护主电源和交流补偿电源。

2.根据权利要求1所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，所述主电源由直流有效电压源DC和交流有效电压源AC1组成，用于为磁体负载供电。

3.根据权利要求2所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，所述补偿电容C、耦合变压器二次侧电感L2和耦合变压器一二次侧互感M满足以下关系：

C*(L2-M)*(2πf)²＝1

其中，f为基频纹波频率。

4.根据权利要求3所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，交流有效电压源AC1和交流补偿电源AC2满足以下关系：

其中，L1为耦合变压器一次侧电感，f_高为高频纹波频率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，所述交流补偿电源AC2包括交流补偿电源主电路和交流补偿电源控制电路；

交流补偿电源主电路，用于将来自电网的三相电压转换成可控的单相交流电压，在控制电路的作用下向磁体负载输出补偿电流；

交流补偿电源控制电路，用于控制交流补偿电源主电路，使耦合变压器二次侧电流波形跟踪耦合变压器一次侧电流交流分量变化，输出在磁体负载上的总电流为高稳定度电流波形。

6.根据权利要求5所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，所述交流补偿电源主电路包括三相不控整流桥RB1、输入LC滤波器IF、可控逆变桥IGBT、输出滤波电感L；所述交流补偿电源控制电路包括电流采集装置DCCT、控制板和IGBT驱动放大电路；交流补偿电源控制电路经IGBT驱动放大电路与交流补偿电源主电路中的可控逆变桥IGBT门极相连。

7.根据权利要求5所述的一种平顶脉冲强磁场实现装置，其特征在于，所述耦合变压器为带气隙耦合变压器。