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近年来,脉冲功率电源技术一直在向着高功率、高频率、小体积的方向发展。感应子发电机因其结构简单、转子无任何部件、可以实现飞轮转子一体化的特点,在电容充电脉冲电源系统中实现了成功应用。本文研究的补偿式感应子发电机是在此基础上进行的进一步探索。 本文结合感应子发电机结构特点和补偿的基本原理,提出了在感应子发电机定子励磁绕组旁加装补偿绕组的想法,对绕组的各种连接方式进行讨论后找到了能够实现磁通压缩正反馈的方法,确定了电机的具体结构和方案,并且从磁路角度对补偿绕组的作用效果进行了分析。在感应子发电机基本数学模型的基础上,得到了完整的补偿式感应子发电机的数学模型,然后通过三维有限元模型求取电感矩阵,建立了基于补偿式感应子发电机的电容充电脉冲电源系统的仿真模型,包括无补偿和主动补偿两种状态。另外,本文还介绍了场路耦合的仿真方法。最后,搭建了基于补偿式感应子发电机的脉冲电源实验系统,包括驱动系统、发电系统、整流系统、负载系统和控制系统,对补偿效果和仿真模型进行实验验证,分别进行了无补偿放电实验,被动补偿放电实验和主动补偿放电实验。实验结果有力地证明了补偿式感应子发电机方案的可行性,也证明了仿真模型的准确可靠。研究结果说明,补偿式感应子发电机是脉冲电源系统提高功率密度和重复频率的可行途径。