快放电直线变压器型驱动源用场畸变型低电感气体火花开关

快放电直线变压器型驱动源（FLTD）是组建大型脉冲功率源的新技术,作为其中的关键器件,气体火花开关的动态工作特性对FLTD驱动的负载电流参数有重要影响。为了减小开关电感,简化开关结构,设计了一种三电极场畸变气体火花开关。根据开关内部充电过程和触发过程电场分布的数值计算结果,优化了开关结构,并对开关的静态充电特性和动态触...     

多通道伪火花放电开关及其半导体表面放电触发器研究

本文设计了典型参数下的同轴式三通道伪火花放电开关及其氧化锌表面放电触发器,进行了空气介质下的放电实验研究,测量了开关的放电曲线,给出了产生伪火花放电的气压范围,计算了开关的放电电流上升陡度,并与相同尺寸下的单通道伪火花开关进行了比较,试验结果表明,采用多通道结构后,开关的长期通流能力由单通道的40kA提高到120kA,电路的电流上升陡度也有很大提高(15%～20%),而电极烧损则大大降低。同时首次采用氧化锌半导体设计了开关的表面放电触发器。实验表明,对耐受电压37kV的伪火花开关,在气压不变的条件下,开关的可触发开关电压可低至440V;在30～2kV的放电电压下,放电电流的时延及其抖动分别为(100～500ns)和(20～50ns)。     

容性本安电路短路放电瞬时火花引燃爆炸性气体的研究

1　引言对许多类型的电气设备 ,正常运行时必须考虑电气放电和表面热效应 ,故障状态下更需特殊考虑这些情况 ,因为其可能会引燃爆炸性气体。因此 ,在石油、化工等爆炸性危险场所安装的电气设备必须具有防爆功能。这类设备的防爆措施通常从机械和电气结构两方面考虑 ,以防止爆炸的发生或蔓延。在测量、控制和通讯系统中 ,涉及到的功率或能量很小 ,因此 ,优先使用本质安全型防爆方法。本质安全型电路是指在规定条件下 ,不论在正常状态 ,还是在故障状态时产生的电火花或热效应都不能点燃爆炸性气体的电路。电路本质安全性能或火花点燃能力的试…     

开关电容滤波器的设计

以低通开关电容滤波器为例介绍了开关电容滤波器的工作原理及特点,并对其设计方法进行了详细分析和探讨.     

一种结构紧凑的场畸变型低电感的气体火花开关

气体火花开关是脉冲功率技术的关键部件之一,笔者介绍了一种低电感场畸变触发的气体火花开关,通过绝缘子电场分布和力学可靠性分析优化了开关结构,减小了开关的轴向尺寸,从而有效地减小了开关电感。试验结果表明,在干燥空气条件下,当开关工作的工作系数为70%时,其击穿时延约为90 ns,抖动约为10 ns。     

简单电感电路放电特性研究及探讨

电感和电容的储能作用是影响电路本安性能的重要因素,电路处于欠阻尼振荡或阻尼缓慢上升振荡状态,也会影响火花点燃试验的准确性.对电感电路、电容电路、电感电容混合电路分别建立的放电数学模型进行了探讨.     

小型脉冲功率发生系统的设计

介绍了一种用于水中生物细胞处理的脉冲功率发生系统。该系统包括脉冲成型电路(BPFN)、火花隙开关、用作生物处理器的负载电极、高压脉冲测量系统。详细介绍了各部分的结构与工作原理,并利用点对面电极形成水中筋状放电,面对面电极形成水介质强电场。并测量两种电极工作时的典型电压与电流波形。     

基于可饱和脉冲变压器谐振充电的快脉冲功率源研究

基于可饱和脉冲变压器建立1种新型谐振充电装置，将脉冲变压器提升电压作用与磁开关陡化脉冲作用相结合大幅度提高输出电压的前沿。通过分析新型谐振充电装置的工作模式，确定面向快丝阵Z箍缩早期行为研究需求的谐振充电装置的参数。新型谐振充电装置驱动气体火花开关自击穿时延抖动比采用传统谐振充电装置降低50%以上。初始充电电压19kV、电极间距5.5mm、1.01325×105Pa气压下自击穿时延抖动降低至13ns。在高气压下气体火花开关的击穿电压稳定性也有大幅度的提高。利用新型谐振充电装置改进应用气体火花开关陡化脉冲变压器输出电压前沿的脉冲功率源的技术方案，建立的小型脉冲功率源可以极低的时延抖动和较高的击穿电压稳定性输出快Z箍缩预脉冲水平的脉冲电流。低时延抖动的脉冲功率源有助于对金属丝电爆炸等丝阵Z箍缩早期行为开展精确的高时空分辨率的同步诊断。     

IEC火花试验装置的电容短路放电特性数学仿真分析

分析了基于IEC安全火花试验装置的简单电容电路短路放电特性,将其放电过程分为一次放电、电压维持及二次放电三个阶段。建立了基于场致发射的放电数学模型,得出了放电电流和电压的时域表达式。运用实验方法建立了放电时间与电容及其初始电压间的函数关系。以放电结束时刻的电压和电流为约束条件,给出了模型中待定参数的确定方法。进行了实例验证并设计了软件评价器,结果表明理论分析及所提出模型的正确性和非爆炸评价的可行性。     

同轴型场畸变气体火花开关的研制

介绍了为DPF-300型脉冲电流源同步放电系统研制的同轴型场畸变火花开关。通过电场数值计算,对场畸变火花开关的设计进行了验证,对开关的自击穿特性及触发特性进行了实验研究。试验表明,所设计的同轴型三电极场畸变气体火花开关与原DPF-200型所用开关相比,具有电感小、触发特性好等优点,已成功地应用于DPF-300型脉冲电流源的同步放电系统     

脉冲发电机励磁控制器的先进触发控制

利用LabVIEW RT、LabVIEW FPGA软件模块和CompactRIO硬件平台,设计了一种具有先进触发控制的励磁控制器。控制器由上位机、励磁调节器和励磁触发器构成。励磁调节器和上位机分别完成PID控制和人机交互功能。基于CompactRIO内嵌FPGA电路开发的励磁触发器则实现同步信号的频率可靠追踪和可控硅触发脉冲的高精度控制。搭建试验验证平台对新型励磁控制器进行了验证。结果表明：该控制器各部分可靠运行,整体协调有序,脉冲触发控制满足高精度要求;该控制器提高了励磁调节中的触发控制效率。     

基于DSP的PFN触发时序控制系统设计及实验分析

为了缩小电磁发射系统电源的体积并更加准确地控制放电波形,设计并制作了一种基于数字信号处理器TMS320F2812的脉冲成型网络(PFN)触发时序控制系统。该系统的电路主要由时序控制、脉冲产生、高压触发和能量续流4部分组成,并采取了抗干扰措施。系统能输出多路控制脉冲信号,且各个脉冲信号间的时延可通过上位机进行设置。给出了该PFN在各个放电时序下的放电电流仿真及实验波形图,比较发现实验波形同仿真波形几乎相同,表明所提出的触发时序控制系统具有实用性及可靠性。     

对称故障且crowbar保护未动作情况下双馈感应发电机转子电流增量分析

定量分析双馈感应发电机在机端发生对称短路故障过程中转子电流增量特性,对风电场的规划设计、保护配置以及降低连锁脱网故障风险具有重要意义。以机端发生对称短路期间转子转速、初相以及定转子励磁电压恒定为研究条件,分析了crowbar保护（撬棒保护）未动作情况下双馈感应发电机的电磁暂态过程,并根据叠加原理,提出了机端发生对称短路故障下的转子电流增量最大值的计算方法,并且在忽略定子绕组和转子绕组的基础上,推导了机端电压增量与转子电流增量之间的解析计算模型。通过不同机型的风电机组的数值计算结果进行对比,解析计算模型的计算误差小于10%,验证了解析计算模型的有效性。     

水轮发电机结构设计与分析

重点介绍了巨型水轮发电机定子机座和上机架的斜支撑联合结构,以及转子支架的斜支撑结构,通过建立模型对发电机在各种工况下的刚强度和振动频率进行有限元分析,对结构进一步优化。     

整流发电机出口断路器分析与设计

现代舰船中压直流电力系统中,由整流发电机组构成电源,其出口断路器保护要求为发电机侧故障时瞬动和电网侧故障时短延时耐受后再分断.本文阐述了一种基于强迫换流原理的双向混合型直流真空断路器的工作原理,重点对换流过程进行了理论和仿真分析,改进了拓扑结构.通过对换流支路阻抗的双向非对称设计,进行分流比的方向调节,优化了换流参数.研制了额定5kV/6kA断路器样机,等效试验验证了理论分析和参数选择的有效性.     

单相异步发电机的设计与性能分析

解决了单相异步发电机的几个设计问题，提出了决定其电容值的简便方法及其空载特性、负载特性和调节特性的方法，并给出了理论计算与实验结果。     

多路高压触发源抗干扰的新方法

提出了一种多路高压触发源抗干扰的新方法,它的特点是各触发电路中的储能电容器并非同时处于充好电的准备状态,而是按预定的实验时序充电并立即放电。因此,当某一火花开关被触发放电并产生电磁干扰,导致其他各路中的开关元件（如晶闸管）误动作时,这几路也不会输出高压触发脉冲（由于它们的储能电容器上电压为０）。该方法被用于电感隔离型重复频率ＭＡＲＸ发生器的触发系统中,取得了很好的结果。     

两间隙毛细管等离子体发生器触发放电数值模拟

两间隙毛细管等离子体发生器利用触发间隙放电产生等离子体射流连通主放电间隙,引发主放电形成高温等离子体射流。建立一个一维流体模型对两间隙毛细管触发放电进行模拟,对考虑管壁烧蚀和不考虑管壁烧蚀条件下的触发放电的特性进行计算,分析触发放电过程对主间隙击穿的影响。由于管壁烧蚀补充毛细管内由于开口端流出的质量损失,因此在放电期间毛细管内的气体压强、流速和温度基本保持稳定状态;管壁烧蚀降低了放电时毛细管内的气体温度,但加快了高温区向毛细管开口端的传播速度,因而缩短了主间隙的击穿时延。     

笼式无刷双馈风力发电机的设计及仿真分析

无刷双馈电机是一种新型的变频调速电机,在风力发电方面有着广阔的应用前景。在传统异步电机设计的基础上提出了笼式无刷双馈电机定、转子结构的设计方法。通过使用MATLAB仿真分析软件,对无刷双馈电机在单馈、双馈状态发电情况下的动、静态特性进行了分析,验证了无刷双馈电机设计参数及仿真模型的正确性。     

海上中速永磁风力发电机设计与分析

以1台海上6 MW中速永磁风力发电机为研究对象,针对不同电磁方案进行电机电磁特性仿真分析,结果显示：采用不等气隙斜槽电磁方案产生的齿槽转矩仅为额定转矩的0.74%,线电压波形畸变率为1.72%,该电磁方案下的负载特性和短路特性均能满足产品设计要求。冷却方案采用空-空冷却方式,并通过温度特性分析验证了方案的可行性。根据该设计方案制作了2台样机进行试验验证,结果表明电机空载电压、空载损耗、定子绕组温升和效率特性试验结果与仿真分析结果基本吻合,验证了该设计的合理性。