Criterion of Magnetic Saturation and Simulation of Nonlinear Magnetization for a Linear Multi-core Pulse Transformer

The linear multi-core pulse transformer is an important primary driving source used in pulsed power apparatus for the production of dense plasma owing to its compact,relatively low-cost and easy-to-handle characteristics.The evaluation of the magnetic saturation of the transformer cores is essential to the transformer design,because the energy transfer efficiency of the transformer will degrade significantly after magnetic saturation.This work propses analytical formulas of the criterion of magnetic saturation for the cores when the transformer driver practical loads.Furthermore,an electric circuit model based on a dependent source treatment for simulating the electric behavior of the cores related to their nonlinear magnetization is developed using the initial magnetization curve of the cores.The numerical simulation with the model is used to evaluate the validity of the criterion.Both the criterion and the model are found to be in agreement with the experimental data.     

百纳秒脉冲下水压对水开关击穿特性的影响

以俄罗斯西伯利亚研究院通过实验总结出的液体介质气泡击穿理论的全新阐述作为理论基础,开展了300 NS短脉冲下高压强水介质开关的击穿实验,获得了该条件下水介质击穿场强及耐压时间与水中压强关系的数据。结果表明在300 NS脉冲电压实验平台下,当水介质场强变化率为2~3 MV/CM时,水介质击穿电压和耐压时间均随着水中压强的提高而呈上升趋势,且趋势越来越显著。     

弹性电网及其恢复力的基本概念与研究展望

恢复力是系统对扰动事件抵御、适应以及快速恢复的能力。随着全球自然灾害逐渐增多以及反恐意识的增强,构建对极端扰动事件具有恢复力的"弹性电网"已成为各国政府着力发展的国家战略,同时智能电网的快速发展也为弹性电网的研究提供了新的机遇。文中详细介绍了弹性电网及其恢复力的基本概念与各国的研究现状,并从弹性电网需要应对的扰动事件、评估理论、恢复力提升策略等方面入手,详细分析弹性电网及其恢复力研究方向和重点,以及在智能电网框架下构建弹性电网的具体措施。最后对弹性电网研究进行了展望,提出了进一步深入研究的方向。     

百ns直线型脉冲变压器模块仿真及初步试验

短脉冲直线型脉冲变压器(LTD)是近年发展的一种新型脉冲功率驱动源新技术,LTD模块化后可方便地串、并联使用。为了紧跟国际上短脉冲LTD技术,进一步拓宽其应用领域,介绍了LTD的基本原理后根据国内脉冲电容器、高频磁芯和绝缘子的技术水平,提出了一种电流上升时间约100ns、电流峰值约100kA的一级LTD模块的技术方案;重点介绍了设计模块的结构及磁芯材料的选取;利用通用电路仿真软件Pspice建立了相应的模拟电路模型,并计算了输出参数;在充电±35kV时对设计方案进行的一路单元初步实验中得到短路电流幅值7kA,上升时间(10%～90%)约86ns,单个回路电感约270nH。实验结果表明,设计方案能达到预期指标。     

100kV触发器输出脉冲的陡化

快前沿的高电压脉冲在脉冲功率技术领域具有重要应用,使用快前沿的触发信号触发气体火花开关,能有效减小气体开关的抖动,使Marx发生器的输出抖动减小,从而有利于多台Marx发生器的精确同步并联工作。为利用陡化回路将触发器的输出电压脉冲进行陡化以得到快前沿的高压脉冲,分析陡化回路的工作原理后针对100 kV触发器设计了陡化器。确定了陡化器内可以使用的不同电极结构陡化开关的相关测量方法,研究了气体种类、电压大小以及电极结构这些因素对陡化回路工作性能的影响。当陡化回路选用间隙为5mm的尖电极陡化开关、陡化开关内充入0.60~0.90 MPa的N2、触发器主电容充电55 kV时,幅值为90 kV的电压脉冲其前沿从20ns降低为2.3 ns。研究结果表明:陡化开关内使用N2,适当提高输入脉冲电压幅值并增大陡化开关场强时,陡化回路的陡化效果更好。     

直流偏磁对变压器影响研究综述

直流电流流经绕组时,变压器励磁电流畸变,铁心及各个构件会出现温度升高、振动幅度增大等现象。文中介绍了直流偏磁基本概念、产生原因及可能会对变压器产生的危害,并从直流偏磁对变压器的影响,即励磁电流、温升损耗和振动噪声3个方面进行归纳,从模型与研究方式两个角度,分别阐述了国内外学者对变压器直流偏磁问题的研究进展与成果,并详细论述了研究每个影响方面采用的仿真与试验方法。针对研究直流偏磁影响的过程中存在的问题分类进行了讨论,并提出了今后研究可能的发展方向。     

电容快放电型触发器的电路分析与设计

为获得快前沿的高电压脉冲,分析了电容放电型触发器的电路,利用简化的等效电路研究了放电回路参数和气体开关的火花通道电阻、电感对触发脉冲上升时间的影响.分析了电压波在高阻抗负载上形成触发脉冲的过程,讨论了不同置地元件对输出波形的影响.在此基础上,给出了快前沿的电容放电型触发器的基本设计原则,并完成了30与100 kV快前沿...     

脉冲气体开关用SF6混合气体放电特性的研究

脉冲功率技术在大功率激光、Z箍缩、高功率微波和材料合成等领域均有非常广泛的应用,气体开关是脉冲功率装置中关键元件之一.为了获得开关间隙中不同气体电介质时开关工作性能、开关寿命等的变化规律,笔者针对一种典型结构的场畸变气体开关,采用工程中常用的正负充压回路方式,通过改变SF6/N2、SF6/Ar混合比、气压和电极间距等实...