直流电磁铁可控电源的设计与制作

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目前,磁性材料在科学研究和工农业生产领域中应用日益广泛。为了更好的应用和设计磁性材料及其器件,需要对其各种磁性参数进行测量。在磁性测量中,需要一个能产生符合要求磁场的磁场发生装置。电磁铁是一种应用广泛的磁场发生装置,其工作原理为电磁感应原理,磁场的稳定性很大程度上取决于电源的稳定性,所以稳定电源的设计是至关重要的。   稳定磁场的产生对电源输出电流稳定度和电流纹波等性能指标有很高的要求。结合实验室的条件和设计指标的需要,设计制作了一个最大输出电流为25A,纹波系数优于1[%],可以从0A 起调的线性直流稳流电源,作为电磁铁的稳定电源。   本文首先介绍了三种直流电源技术,分析了三种电源技术的优缺点,根据设计要求确定设计中采用的线性电源技术。然后对线性直流稳流电源进行理论分析,阐述了影响稳流电源性能指标的几个主要因素,提出了相应的解决方案,为后面设计硬件电路提供了理论依据。硬件电路的设计主要包括主电路、控制电路和辅助电源电路等。文中提出了采用调压器机械跟踪方法,可扩大电流输出范围,保护调整管,提高电源的实用性。   论文对所设计电源进行了实物制作,完成了元器件选型、印刷电路板的制作、大功率器件的散热、机柜设计、稳流电源装配和电源的使用维护等工作。在大功率器件上加装符合要求的散热片,在机箱相应位置上安装风扇,解决了散热问题。根据设计要求和合理装配原则,设计制作了电源的机箱,完成了电源整机的装配,确定了维护电源的方法。最后对电源进行了调试分析,测试了稳流电源整机的输出特性。   实验数据表明,研制的线性直流稳流电源输出特性符合设计指标,运行可靠,电流稳定度优于0.1[%],可作为电磁铁的工作电源使用。
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