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OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
高電壓、高重復(fù)頻率脈沖的陡化對(duì)開關(guān)要求很高,而傳統(tǒng)的放電開關(guān)很難滿足高陡度脈沖的要求。OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮技術(shù)能有效地陡化和壓縮脈沖,克服大功率開關(guān)性能的不足給脈沖功率系統(tǒng)帶來的限制?；谛滦兔獯判緩?fù)位電路的OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮拓?fù)湓O(shè)計(jì)了單級(jí)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)。

OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
選用IGBT作為單級(jí)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)的控制開關(guān),并基于集成驅(qū)動(dòng)模塊EXB841設(shè)計(jì)了IGBT驅(qū)動(dòng)電路,利用RS觸發(fā)器設(shè)計(jì)了IGBT保護(hù)電路?；诜蔷€性磁芯繞組的伏秒積方程,選擇鐵基納米晶合金和鐵氧體材料分別作為可飽和脈沖變壓器和OMAL磁開關(guān)磁芯,并確定其繞組匝數(shù)。深入研究了可飽和脈沖變壓器和OMAL磁開關(guān)的工作過程,給出該過程詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出回路方程,并通過Laplace變換及其反變換得到回路中的電壓及電流方程。通過分析得到脈沖壓縮系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí),OMAL磁開關(guān)MS必須滿足的條件并對(duì)此提出了兩種解決方法。此外基于可飽和脈沖變壓器初級(jí)繞組繞線中流過的電流設(shè)計(jì)了磁芯繞組的線徑。利用Pspice仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的單級(jí)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并通過仿真分析得到系統(tǒng)元件參數(shù)的變化對(duì)脈沖輸出變化影響很大,即設(shè)計(jì)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)時(shí)需要增強(qiáng)系統(tǒng)元件參數(shù)的穩(wěn)定性。以上研究為OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論支持。對(duì)開關(guān)試驗(yàn)的控制程序按照功能進(jìn)行模塊化劃分,編制了PLC控制軟件。通過上位機(jī)和下位機(jī)的配合運(yùn)行,用戶可以對(duì)開關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行靈活控制,對(duì)試驗(yàn)的合閘開關(guān)、分閘開關(guān)和保護(hù)分開關(guān)進(jìn)行合理地選擇搭配;可以任意設(shè)定試驗(yàn)通電時(shí)間、試驗(yàn)周期以及試驗(yàn)次數(shù);可以實(shí)時(shí)觀察試驗(yàn)線路和開關(guān)動(dòng)作;可以對(duì)這些試驗(yàn)選擇和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行保存、調(diào)用、編輯和打印,并可設(shè)定不同的操作權(quán)限;程序具有連鎖保護(hù)和報(bào)警等功能。 該控制系統(tǒng)可靠性高,操作方便,界面友好,有較大的靈活性,在目前的調(diào)試階段中運(yùn)行狀態(tài)良好,體現(xiàn)出很好的實(shí)用價(jià)值。

OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
設(shè)計(jì)的單級(jí)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng),在儲(chǔ)能電容初始充電電壓為-250V,負(fù)載為20Ω的模擬電阻時(shí),得到負(fù)載脈沖峰值電壓約為-5.5kV,脈沖前沿約為100ns?？娠柡兔}沖變壓器和OMAL磁開關(guān)磁芯的飽和時(shí)間分別為47μs和1.4μs。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的單級(jí)OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)滿足預(yù)期指標(biāo)。