高穩定度大功率電磁鐵掃描電源的研制*

侯瑞芬 張志高 范 雯 賀 建 戴 璐 林安利

(中國計量科學研究院，北京 100013)

0 引言

隨著稀土永磁材料磁性能的不斷提高，機電、醫療器械和磁選機等永磁體的主要應用領域對磁性能的測量提出了更高要求，希望能夠直接測量更大尺寸的高矯頑力材料，這就需要測量所用的電磁鐵能提供更大的高穩定度磁場和均勻區，因此，在磁性材料測量領域迫切需要更高電壓、更大電流的大功率高穩定度的電磁鐵掃描電源。

當前大量采用的電磁鐵掃描電源有三種類型。一是傳統的橋式電源，它存在穩定度低、過零點電流不連續、功率不大、輸出電流和輸出電壓不夠高、缺乏高度可靠的保護措施等缺點；二是可控硅電源，它對電網干擾強烈，缺乏安全保障；三是線性掃描電源，或稱OCL式電源，國外的這類產品，例如美國LAKESHORE公司的MODEL660系列電磁鐵電源和美國GMW公司的MODEL231HC系列電磁鐵電源，具有穩定度高、紋波小和噪聲低等優點，但是也存在明顯的缺欠，主要表現在：效率低，大功率電源使用循環水冷，為了給冷卻水降溫，又使用空調制冷，增加結構的復雜性。其次，采用了低電壓、大電流輸出方式，要求電磁鐵繞組并聯使用，增大了電磁鐵制造難度。為此，我們研制了高穩定度電磁掃描電源，本文介紹的掃描電源既具有線性掃描電源的全部優點，又克服其缺點，具有效率高和輸出電壓高等特點。

1 工作原理

高穩定度大功率雙極電磁鐵電源的工作原理框圖如圖1所示。電網的三相供電首先流經三相啟動電路到三相主變壓器，經過降壓升流之后，分別流向可控硅正、負壓隨動電源，得到正隨動電壓V+和負隨動電壓V-。……