激光触发多级气体真空混合开关

触发真空开关的电寿命是制约其发展的瓶颈,基于激光触发和快速操动机构的开关可解决此问题。当其工作电流过大时,快速操动机构动作联动激光触发间隙电极闭合。因为主电极和靶电极的烧蚀和相应的材料损耗是造成电寿命较短的主要原因,因此快速操动机构的应用所带来的开关寿命的增加是显著的。设计了基于激光触发和快速操动机构的开关,对其进行了静电场仿真,以优化参数。对开关进行了基本特性实验,当工作电压为250 k V,激光能量为2 m J时,开关延时为60 ns,抖动为5 ns。通过实验发现,随着激光能量和开关工作电压的升高,开关导通延时和抖动显著减少。该开关可应用在对寿命要求较高的脉冲功率系统中。     

激光触发变压器型脉冲调制器的实验研究

本文设计了一台激光触发变压器型脉冲调制器并开展了单次及1Hz重频实验研究。该调制器由水介质同轴脉冲形成线、激光触发开关、脉冲变压器、假负载等组成。在调制器主开关导通电压为-795k V时,激光到达开关25ns后调制器主开关导通,在负载上得到了电压-402k V、电流26k A、脉冲宽度128ns的准方波高功率电脉冲。当调制器主开关分别为氮气、六氟化硫时对调制器激光触发气体开关的延时、抖动特性进行了实验研究,266nm激光触发时,氮气具有较小的延时和抖动;同时对自击穿和激光触发两种情况下负载电压的前沿特性进行了对比,最后对实验结果进行了分析。     

高压GaAs亚纳秒光电导开关的实验研究

报道了用全固态绝缘结构研制的半绝缘GaAs光电导开关产生高压亚纳秒电脉冲的性能和测试结果。分别用ns、ps激光脉冲触发开关的测试表明，开关的暗态维持电场达35KV/CM，输出电流脉冲上升时间约500ps，达亚纳秒量级。测量了高倍增开关的光电阈值曲线，其最小触发电场阈值≥4.1kv/cm。开关输出电磁脉冲无晃动。3mm电极间隙开关2500v偏置下，入射能量为8μj时获得线性波形，在48μj时获得Look-on波形。     

激光触发开关触发延时及抖动特性

为了研究激光触发开关工作特性,实验中利用高压电容放电开关试验平台,对氮气气体开关在波长为1 064、532、266 nm脉冲激光触发作用下,不同欠压比、不同能量、不同焦距等情况下开关的延时和抖动特性进行了研究。实验结果表明:开关的延时、抖动随激光能量的增加、欠压比的增大而减小;激光聚焦情况下,激光能量触发阈值明显小于未聚焦情况;较长的激光焦距下,开关具有较小的延时和抖动;激光波长为266 nm时,开关触发工作特性要好于532 nm和1 064 nm激光;较小的激光通孔具有较好的开关工作特性;激光作用电极的材料为不锈钢时,开关的工作特性要好于黄铜电极。     

平面圆盘型激光触发真空开关触发机制研究

高压强流脉冲开关是脉冲功率技术的重要控制单元,触发真空开关(Triggered Vacuum Switch,TVS)具有通流容量大,介质恢复速度快、欠压比小等特点,但它存在导通时延长、抖动大、容易误触发等问题。设计了长间隙激光触发真空开关(Laser Triggered Vacuum Switch,LTVS),LTVS的导通机制涉及激光烧蚀,激光照射目标材料,参与导电的物质有原子、离子、自由电子和微粒。当LTVS间隙距离为12 mm、耐受电压为30 k V时,为保证LTVS可靠导通,使用激光能量为50 m J,激光波长为1 064 nm,距离阴极端面为0 mm时,LTVS的导通时延为1μs,抖动时延为50 ns,由于激光的能量稳定,保证了LTVS的抖动时延小。使用激光触发的方式,可以缩短导通时延,隔离电磁干扰,消除开关的误触发现象。     

激光触发真空开关触发稳定性及时延特性

为了研究影响激光触发真空开关(LTVS)导通时延及抖动特性的关键因素,搭建LTVS高电压大电流实验平台,分别改变触发激光能量、工作电压、触发极性以及触头间距等参数,考察其对LTVS导通时延和抖动特性的影响,并对LTVS的导通机制及触发稳定性进行理论分析。实验结果表明:在一定范围内,增加触发激光能量、增加主间隙电压、采用阴极触发方式或者缩短触头间距均可减少开关的导通时延及时延抖动;LTVS的导通是激光轰击触发极产生初始等离子体的热过程与主间隙两端电场加速初始等离子体扩散过程共同作用的结果,实验中所得到的结论对LTVS的优化具有重要意义。     

铁电体触发赝火花开关实验研究

本文阐述了铁电体触发开关的工作原理,进行了铁电体触发开关的实验研究。得出了气压与开关导通时间和延时的关系,并对此实验结果进行了分析。在开关间距为3mm、真空度为2.5Pa、阴极腔的深度为19mm、小孔直径为4mm的条件下测得开关的抖动小于3ns。实验结果表明触发电压的高低对开关抖动的影响很大,随着触发电压的升高开关的抖动越来越小。当触发电压达到6kV左右时,开关的抖动小于1ns。     

脉冲激光波形和能量对多棒极型激光触发空开关性能影响的实验研究

研究了脉冲波形对自行设计的多棒极型激光触发真空开关的时延、抖动和最低导通电压等参量的影响.理论分析并且实验研究了单峰脉冲与双峰脉冲在开关的触发阶段和导通阶段对主电路导通特性的影响.结果证明相同能量且脉宽较短的单峰脉冲导致的时延、抖动均比双峰脉冲小,两者最低导通电压相等,为优化触发激光脉冲波形提供依据和参考.通过改变照射的单峰脉冲能量,并且用场致发射扫描电子显微镜观测,研究了不同能量脉冲对靶电极质量损耗以及成分损耗比例的区别,为进一步提高靶电极寿命提供依据和参考.     

脉冲激光波形和能量对多棒极型激光触发真空开关性能影响的实验研究

研究了脉冲波形对自行设计的多棒极型激光触发真空开关的时延、抖动和最低导通电压等参量的影响。理论分析并且实验研究了单峰脉冲与双峰脉冲在开关的触发阶段和导通阶段对主电路导通特性的影响。结果证明相同能量且脉宽较短的单峰脉冲导致的时延、抖动均比双峰脉冲小,两者最低导通电压相等,为优化触发激光脉冲波形提供依据和参考。通过改变照射的单峰脉冲能量,并且用场致发射扫描电子显微镜观测,研究了不同能量脉冲对靶电极质量损耗以及成分损耗比例的区别,为进一步提高靶电极寿命提供依据和参考。     

高压直流下激光触发空气间隙放电的实验研究

随着激光诱导等离子体和空气放电应用结合的日益紧密,激光诱导放电的基本物理过程也得到了广泛的研究。围绕直流高压条件下的纳秒激光诱导放电,研究了不同实验条件(激光入射方式、激光焦点位置)对击穿延时和抖动的影响,并利用ICCD快速照相观察了等离子体的发展过程。结果表明:激光径向入射时,激光焦点偏电极侧有利于击穿延时和抖动的降低;相同激光能量条件下,间隙电压由35 kV提升至45 kV,平均击穿延时由108μs降为4.8μs;相对于径向入射,轴向入射激光烧蚀电极表面并发射电子,可诱导产生一条平直的放电等离子体通道,间隙的平均击穿延时达到亚μs量级(800 ns)。     

地球以外时间规则研究

时间规则是为统一时间而制定的测量和计算时间的方法,包含 3 个要素, 即约定的时间单位和约定的时间起点, 以及 时间历法. 现有的时间规则仅适用于地球及其引力势范围内, 不适用于地球以外的浩瀚宇宙空间. 实现地球以外宇宙空间的 时间统一是人类走向太空的必然要求。 本文阐述时间规则的定义和内涵, 用广义相对性原理论证同时性仅存在于同一个坐标 系内,不同坐标系之间不存在同时性, 进而介绍了相对论中两种时间概念: 原时和坐标时, 用看似无穷远处的脉冲星来复现坐 标时. 比较两种时间统一的模式:“中心守时, 局域授时”模式和“局域原时, 全域坐标时”模式。 重点区分绝对时间观和相对 时间观, 认为相对时间观是解决地球以外时间统一问题的关键,再次运用相对时间观点解释时间规则的三要素,进而推出空间 守时系统的概念。     

PFC电解电容的选型

分析了电力电子装置中功率因数校正电路输出纹波产生的原因,并给出了理论计算。根据电路的不同用途,分别从纹波、寿命、掉电维持时间等方面给出了电解电容的选型方法,并用产品实例作了详细说明。     

伺服电动机的时间常数分析

用户对运动控制系统要求的不断提高．使得表征伺服电动机动态性能指标的时间常数县有重要意义。文中分析了机械时间常数的变化规律以及同电气时间常数和机电时间常数之间的相互关系。测试证明，各时间常数之间的关系结论对理解时间常数和工程应用具有一定指导意义。     

电磁继电器触动时间、超程时间及自由运动时间的测试分析方法

电磁继电器时间参数(包括吸合时间、释放时间、触动时间、回跳时间等)是保证其质量特性的重要参数，其中触动时间、超程时间、自由运动时间对研究继电器可靠性、动态性能具有重要意义。然而，以往的电磁继电器测试装置中往往忽视这三个时间参数的测试。通过分析电磁继电器的吸合动态过程，根据测试的线圈电流和触点电压的同步信号数据，采用高斯-牛顿法或麦克托法对触动时间进行分析，给出了触点超程时间和自由运动时间的分析算法。     

电网时间统一系统可行性研究

通过对电网统一时间工作历史的回顾和现状的调研,分析了电网业务对时间的要求和时间的影响,详细研究了统一电网时间的必要性和可行性.通过对电网组成特点和相关业务用时要求的分析,提出了电网时间统一系统的方案.     

安全稳定控制系统全程控制时间及其构成

安全稳定控制系统(简称"稳控系统")在故障发生后按照事先设计的逻辑和时间可靠动作是电网严重故障下安全稳定运行的重要保障。针对当前稳控系统"整组动作时间"难以反映从故障发生至控制措施执行到位完整时段进而难以准确用于指导系统仿真和分析的问题,详细分析了稳控系统从故障检测识别到控制动作出口所经历的过程、涉及的环节以及每个环节所需延时,为稳控系统时间性能的改进提供了合理依据,提出了新的稳控系统"全程控制时间"的概念。随着设防故障复杂化及稳控系统大型化,稳控系统的全程控制时间难以控制在传统的保守计时300ms内,建议从全程控制时间的完整时段挖掘潜力,从电网安全运行角度提升产品的时间性能。     

国家电网骨干时间同步网的技术探讨

由于电力二次系统时间不统一,由调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统等多重重要系统提供的事件记录数据,在时间描述方面存在较大差异,难以准确叙述事件顺序,给电网故障的分析带来了一定困难。文章在研究了与时间同步相关的各种技术,包括时间源、时间传递协、时间同步网组网形式、同步网结管理系统等基础之上,提出了国家电网时间同步网络的建设方案,以供参考。     

电磁继电器时间参数综合测试分析系统的研究

本研究的电磁继电器时间参数综合测试分析系统以工业控制计算机为中央处理机，采用硬件逻辑控制内存映射的数据采集存储方式，可以对电磁继电器线圈或触点信息进行同步采样10路信号，且时间分辨率最高可达0．25μs。本系统还可以对磁保持继电器中间位置进行测试。测试结果表明，本系统具有较高的实用价值。     

电力系统时间同步组网研究

分析了电力系统变电站时间同步的现状及依赖GPS的风险性,比较了变电站各种应用系统对时精度要求及采用NTP/DCLS/PTP组网对各种应用系统时间精度要求的满足程度,提出了在各种技术均存在不足的情况下,电力系统时间同步组网应以扁平结构为主,DCLS组网作为紧急情况下备用的建议。     

双站SAR时间同步误差建模及分析

时间同步是双站SAR系统中的一个关键问题,本文研究了时间同步误差对双站SAR成像的影响。首先基于基本钟差方程并结合实验测量,建立了双站SAR时间同步误差模型,将时间同步误差分为线性时间同步误差和随机时间同步误差。然后分析了两种时间同步误差对双站SAR成像的影响,并通过仿真对该分析进行了验证;该分析结果为双站SAR时间同步指标要求的提出提供了理论依据。