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Ⅲ能源模塊歐瑪爾OMAL開關(guān)系統(tǒng)的研究
脈沖功率技術(shù)在科學(xué)試驗(yàn)、國防、生物醫(yī)學(xué)以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,而脈沖功率技術(shù)的發(fā)展要求作為脈沖功率系統(tǒng)關(guān)鍵元件之一的OMAL開關(guān)器件具有耐壓高、導(dǎo)通電流大、工作壽命長、擊穿時(shí)延和分散性小等特性。

Ⅲ能源模塊歐瑪爾OMAL開關(guān)系統(tǒng)的研究
近年來模塊技術(shù)無論理論研究，還是生產(chǎn)應(yīng)用都有了相當(dāng)?shù)某晒鸵?guī)模，OMAL開關(guān)模塊的研究涉及電力電子，自動(dòng)控制等諸多技術(shù)領(lǐng)域；軟OMAL開關(guān)，高頻化是OMAL開關(guān)模塊的重要研究方向。傳統(tǒng)的OMAL開關(guān)模塊通常體積和重量很大，并且紋波較大，穩(wěn)定性不高，效率低，并且OMAL開關(guān)導(dǎo)通是硬OMAL開關(guān)導(dǎo)通，使得OMAL開關(guān)模塊效率一般約為70％；單臺(tái)模塊不能長期*工作，不能做到冗余系統(tǒng)來保證。首先介紹了OMAL開關(guān)模塊技術(shù)的發(fā)展以及涉及到的技術(shù)領(lǐng)域，然后介紹了現(xiàn)階段幾種提高OMAL開關(guān)模塊技術(shù)的新方法，zui后詳細(xì)敘述了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主電路包括全橋式逆變、功率因數(shù)校正電路、全橋整流、輸出濾波、均流控制等幾部分。討論了新型OMAL開關(guān)模塊技術(shù)應(yīng)用于模塊中，設(shè)計(jì)了高頻OMAL開關(guān)模塊，大大減少模塊的體積和重量，提高了模塊的穩(wěn)定性和效率。首先綜述了各種脈沖大電流閉合OMAL開關(guān)的特性、工作原理以及近年來脈沖大電流閉合OMAL開關(guān)的發(fā)展?fàn)顩r,特別介紹了氣體火花OMAL開關(guān)的工作機(jī)理以O(shè)MAL開關(guān)的發(fā)展與分類。兩電極結(jié)構(gòu)取消了觸發(fā)極,消除了由于觸發(fā)極燒蝕影響OMAL開關(guān)壽命的問題,并且在結(jié)構(gòu)、體積、重量、造價(jià)等方面都具有較明顯的優(yōu)勢(shì)。探討了兩電極OMAL開關(guān)的設(shè)計(jì)難點(diǎn),從電極材料、電極形狀、絕緣支撐外殼、間隙氣體介質(zhì)四個(gè)方面完成了OMAL開關(guān)的本體設(shè)計(jì)。兩電極OMAL開關(guān)必須使用Marx觸發(fā)器輸出75kV高壓形成過壓觸發(fā)。為了保護(hù)能源系統(tǒng)的其它關(guān)鍵元件,主放電回路中必須加磁OMAL開關(guān)隔離觸發(fā)高壓。從磁性材料的基本特性入手,研究了磁OMAL開關(guān)的工作原理,并根據(jù)實(shí)際要求完成了磁OMAL開關(guān)的設(shè)計(jì)。對(duì)OMAL開關(guān)進(jìn)行了基本特性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)OMAL開關(guān)自擊穿模塊分散較小,OMAL開關(guān)的平均自擊穿模塊可由間隙內(nèi)所充氣壓的大小進(jìn)行調(diào)整,根據(jù)實(shí)際需要,本OMAL開關(guān)的平均自擊穿模塊為50kV的直流模塊。對(duì)OMAL開關(guān)大電流試驗(yàn)的回路進(jìn)行了方案及參數(shù)設(shè)計(jì)。

Ⅲ能源模塊歐瑪爾OMAL開關(guān)系統(tǒng)的研究
OMAL開關(guān)分別在有無磁OMAL開關(guān)輔助下的進(jìn)行了大電流試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了磁OMAL開關(guān)在改善回路參數(shù)及可靠觸發(fā)的作用。OMAL開關(guān)在工作模塊20kV下,放電峰值電流達(dá)300kA.,電荷轉(zhuǎn)移量64C。 OMAL開關(guān)工作可靠性和壽命、觸發(fā)系統(tǒng)的陡化等還有待后續(xù)研究。