[发明专利]一种平顶脉冲磁场产生装置、方法、介质、设备及终端

权利要求书

1.一种平顶脉冲磁场产生装置，其特征在于，所述平顶脉冲磁场产生装置包括多个并联而成的电容器型电源、脉冲整流器型电源和双线圈磁体；

其中，所述电容器型电源，由电容器组及其保护电感、放电晶闸管和续流回路组成；所述电容器型电源输出端正极均与磁体外线圈的正极连接，输出端负极均与磁体外线圈的负极连接；

所述脉冲整流器型电源，由电源及配套的整流器组成，所述电源是脉冲发电机或市电；所述脉冲整流器型电源的整流器输出端正极与磁体内线圈的正极连接，整流器输出端负极与磁体内线圈的负极连接；

对磁体放电前，对电容器型电源充电储能；

对磁体放电时，电容器型电源对磁体外线圈供电，开始放电时，导通第一个电容器电源的触发晶闸管T，C开始放电，磁体电流上升建立磁场，达到峰值后开始下降，随后根据计算好的时序依次导通T1～Tn，使得后续电容器依次放电，直至最后一个电容器放电提供电流下降沿，在外线圈上产生一个类似于多个“m”状组合而成的平顶波形；脉冲整流器电源对磁体内线圈放电，磁体电流上升建立磁场，进入平顶阶段后，将采样得到的内外线圈叠加磁场与目标磁场比较，经过逻辑控制器后利用PI控制调整脉冲整流器的导通与闭合，使得双线圈磁体产生的磁场与目标磁场保持一致；平顶阶段结束后，电容器电源上剩余能量经续流回路消耗，最终电容器电压降至零，脉冲整流器型电源输出功率逐渐降至零；所述磁体电流由磁体转换为平顶脉冲强磁场，转换系数为常数。

2.如权利要求1所述的平顶脉冲磁场产生装置，其特征在于，所述电容器型电源包括电容器组、触发晶闸管、续流二极管以及续流电阻；

其中，所述电容器组正极与触发晶闸管正极相连，电容器组负极与续流二极管正极相连，续流二极管负极经续流电阻与触发晶闸管负极相连，所述触发晶闸管的负极为电容器型电源输出的正极，所述电容器组的负极为电容器型电源输出的负极；

所述触发晶闸管为可编程晶闸管，触发时序通过计算得到；

所述电容器组需额外配备充电装置，充电电压通过计算得到。

3.如权利要求1所述的平顶脉冲磁场产生装置，其特征在于，当对脉冲发电机供电时，所述脉冲整流器型电源包括同轴的电动机和发电机、移相变压器、整流器和相应的控制保护辅助电路；

其中，所述电动机为绕线式转子三相感应电动机，额定电压为12kV，额定功率为1417kW，额定频率为60Hz；

所述同步发电机额定输出电压为6.9kV，额定功率为100MVA；

所述整流器系统由四台移相角分别为7.5°，-22.5°，22.5°和7.5°的移相变压器和四套六脉波整流器组成，将四个六脉波整流器两两并联，组成两个十二脉波整流器使用，两个十二脉波整流器可并联亦可串联使用，根据实际工作需要改变连接方式；

所述移相变压器的额定频率为80Hz，工作频率范围为66～95Hz，额定容量为10MVA，短时容量达40MVA，变压比为6.9kV/1.2kV/1kV；每个整流器支臂由四只晶闸管并联而成，整个整流器系统额定输出电流为25kA/3s，空载电压为1.6kV，满载电压为1.35kV。

4.如权利要求1所述的平顶脉冲磁场产生装置，其特征在于，所述平顶脉冲磁场产生装置还包括控制器以及电流传感器；

其中，所述电流传感器分别采集流经磁体内外线圈的电流；

根据所述控制器结合采样得到的电流，控制十二脉波整流器的开通和关断，从而保证线圈平顶阶段磁场的稳定度。

5.如权利要求4所述的平顶脉冲磁场产生装置，其特征在于，采集得到的电流值经过计算得到内外线圈叠加得到的实时场强；

所述电流经过系列逻辑控制电路后决定脉冲整流器的开通与关断；

所述控制器采用PI控制策略。