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SSRF增強器動態,儲存環大功率直流及快校正磁鐵電源

        上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)是第三代中能同步輻射光源,坐落在上海浦東張江高科技園區,包括一臺150MeV電子直線加速器、一臺全能量增強器,一臺3.5GeV電子儲存環及首批建造的7條光束線和實驗站。SSRF于2004年12月開工建設,2009年5月向全國用戶開放。愛科中標其中關鍵的增強器動態電源,儲存環二四極鐵電源和快校正電源。完成設計和生產制造,全部順利通過驗收。至今連續可靠運行。

 

  • 增強器磁鐵動態電源

        增強器磁鐵動態電源,輸出電流是2Hz偏置正弦波,電源必須具有儲能緩沖能力以降低對電網的沖擊,保證在正常工作時,從電網汲取的功率波動不得大于±30%輸入的平均功率(輸入功率指整流橋輸出側的功率)。

圖1 增強器主B鐵電流i(t),電壓曲線u(t),功率曲線p(t)

技術參數:

參數項 BS-B
最大電壓(V) ±1000
最大電流(A) 1150
穩定性注(2) ±1E-4
跟蹤誤差注(3) 1E-3
電流紋波注(4) 1E-3

          電源輸出電流大、電壓高,在增強器主B磁鐵電源的主電路設計中采用了8組功率單元4串2并的模塊化設計方案.

          功率單元采用兩象限斬波器電路結構和模塊化設計,一方面滿足大電流輸出的要求,另一方面降低了成本,提高器件的通用性和可維修性。IGBT開關頻率為10kHz,采用移相多重化控制,輸出等效開關頻率20kHz;

          在每一兩象限斬波器功率單元前都加有一個輸入功率控制單元,以減少電源的輸入功率波動。

         整流電路采用兩臺變壓器,每臺變壓器二次側四組繞組移相多重化,等效24脈波整流,2臺變壓器共8組輸出,經整流得到8組獨立的直流,為8組兩象限斬波器功率單元供電。

          通過現場驗收測試,設備滿足技術要求;其中,電網輸入功率波動小于5%,遠優于設計要求。

           增強器動態電源現場照片如下

  • 儲存環二極鐵電源

技術參數:

工作模式:單向直流

輸出電流:800A

輸出電壓:850V

輸出電流穩定度:20ppm

輸出電流分辨率:5ppm

現場電源照片如下:

  • 快校正磁鐵電源

技術參數:

輸出電流:±10A

輸出電壓:±30V

小信號帶寬:1000Hz

穩定度:50ppm

分辨率:10ppm

電源照片: