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| 內容簡介： |
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本书对海洋电磁发射机移相软开关可控源电路、ZVZCS可控源电路、三电平可控源电路以及组合可控源电路进行了深入的理论和应用研究，分析了各种可控源电路的拓扑结构、工作原理、数学建模、控制系统设计、特性分析、元器件参数计算和选型等。根据以上理论作者研制出200A海洋电磁发射机样机，并对其进行了出海试验验证。本书可作为地球物理勘探、电气工程领域的工程技术人员及普通高等院校教师和研究生的参考书。
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| 目錄：
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第1章概述001
1.1海洋电磁勘探技术研究意义003
1.2海洋电磁勘探技术发展005
1.3海洋电磁发射机电路研究006
1.4大功率DC/DC变换器009
1.4.1电路拓扑结构009
1.4.2建模方法012
1.4.3控制策略014
1.5研究的关键问题015
1.6本章小结015
第2章海洋电磁发射机DC/DC可控源电路017
2.1DC/DC可控源电路及其控制方式019
2.1.1电路拓扑结构019
2.1.2控制方式020
2.2移相软开关DC/DC可控源工作过程分析023
2.3移相软开关DC/DC可控源电路建模028
2.3.1双极性硬开关DC/DC可控源电路建模029
2.3.2移相软开关DC/DC可控源电路建模032
2.4数字控制系统设计037
2.4.1双闭环控制系统工作原理037
2.4.2电流控制器的设计037
2.4.3求取电压控制器的控制对象041
2.4.4电压控制器的设计042
2.5电路特性044
2.5.1振铃现象044
2.5.2占空比丢失047
2.5.3整流二极管换流048
2.5.4软开关条件049
2.6实验052
2.7本章小结056
第3章ZVZCS DC/DC可控源电路059
3.1ZVZCS DC/DC可控源电路工作过程061
3.1.1电路拓扑结构061
3.1.2工作过程分析062
3.2ZVZCS可控源电路小信号建模065
3.2.1占空比丢失066
3.2.2输入电压变化对占空比影响067
3.2.3小信号模型068
3.3电路特性分析072
3.3.1最大控制占空比072
3.3.2原边电流复位和隔直电容073
3.3.3占空比丢失073
3.3.4开关损耗074
3.3.5环流能量075
3.4仿真与实验076
3.4.1饱和电感的设计与仿真076
3.4.2电路仿真078
3.4.3实验081
3.5本章小结085
第4章三电平DC/DC可控源电路087
4.1功率因数校正089
4.2三电平桥式DC/DC变换电路091
4.2.1半桥三电平电路091
4.2.2复合式全桥三电平电路092
4.2.3全桥三电平电路092
4.3三电平DC/DC可控源电路拓扑分析093
4.3.1电路拓扑结构093
4.3.2工作过程分析094
4.4电路特性101
4.4.1飞跨电容和续流二极管的作用101
4.4.2软开关的实现103
4.4.3占空比丢失104
4.5器件的选取104
4.5.1飞跨电容的选取104
4.5.2并联电容的选取105
4.5.3换流电感的选取106
4.6仿真和实验107
4.6.1仿真107
4.6.2实验111
4.7本章小结114
第5章组合可控源DC/DC电路117
5.1组合直流变换器119
5.1.1直流变换器组合方式119
5.1.2ISOP组合电路的控制策略121
5.2组合可控源电路及工作过程125
5.2.1组合可控源电路126
5.2.2电路工作过程126
5.3ZVZCS电路小信号建模131
5.3.1占空比丢失132
5.3.2输入电压对占空比影响133
5.3.3小信号模型134
5.4共同占空比控制的电路均压特性134
5.4.1静态下的均压特性分析134
5.4.2动态下的均压特性分析136
5.5仿真与实验139
5.5.1仿真139
5.5.2实验142
5.6本章小结143
第6章级联H桥可控源整流电路145
6.1电磁发射机可控源整流电路分析147
6.2CHBR有源功率解耦可控源整流电路148
6.3CHBR有源功率解耦电路控制策略150
6.3.1基于线性自抗扰控制的系统控制策略150
6.3.2LADRC控制器设计152
6.4仿真154
6.5本章小结158
第7章样机试验159
7.1海洋电磁发射机电路结构161
7.2参数计算及元器件选取162
7.2.1工频整流桥的选择162
7.2.2输入滤波电容的选择162
7.2.3H1桥开关管162
7.2.4高频变压器163
7.2.5高频整流二极管164
7.2.6低通LC滤波164
7.2.7H2桥开关管165
7.3控制电路设计165
7.3.1控制器165
7.3.2数据采集电路计166
7.4热损耗仿真169
7.5发射机运行程序171
7.6上位机监控172
7.7试验结果173
7.8本章小结178
参考文献179
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| 內容試閱：
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随着人类对化石燃料消费不断增多，全球能源危机日趋明显，探测和开发海洋能源资源具有可持续发展的深远战略意义。海洋可控源电磁探测法是目前进行海洋能源资源调查的有效手段。海洋电磁发射机是海洋电磁探测系统的硬件基础，本书对海洋电磁发射机可控源电路进行了深入的理论和应用研究，涉及电路结构、工作过程分析、数学建模、特性分析、控制策略、系统设计、参数设计等方面。
本书通过分析双极性硬开关电路的工作过程和数学建模，结合负载电流和输入电压对移相软开关电路的影响，建立了海洋电磁发射机移相软开关可控源电路的数学模型，并在此基础上设计出了双闭环控制系统；针对移相软开关可控源电路存在环流能量大、效率低、占空比丢失严重等问题，本书提出了一种ZVZCS可控源电路，在变压器原边增加了一个饱和电感和一个隔直电容；针对前级Boost功率因数校正会导致直流输入电压升高，两电平可控源电路不能满足要求的问题，提出了一种改进型的三电平可控源电路，在变压器副边增加了一个换流电感；采用高压输电可降低传输过程中产生的损耗，但同时也导致可控源电路的输入直流电压升高(数千伏)，为此笔者提出了一种共同占空比控制的输入串联输出并联的组合可控源电路，该可控源电路组成单元为ZVZCS可控源电路，通过相关仿真与实验，验证了理论分析的正确性及控制方案的有效性。
本书在撰写过程中引用了国内外相关专家学者的著作、论文等文献，在此一并表示衷心的感谢！本书得到河南省英才计划——中原教学名师项目(ZYYCYU202012088)资助，在此表示诚挚谢意！
本书可作为地球物理勘探、电气工程领域的工程技术人员及普通高等院校教师和研究生的参考书。
限于笔者水平和撰写时间，书中难免有疏漏和不妥之处，恳切希望广大读者批评指正。
陶海军
2024年10月
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