储能电容器组保护电感结构与保护方法的研究

在脉冲功率系统中,储能电容器的保护至关重要,采用保护电感是目前主要使用的方法之一。笔者对保护电感在使用中出现的炸裂问题进行了研究,结果表明,电容器短路和电感本身的结构都可能导致电感损坏,通过对电感损坏的2种原因进行分析讨论,得出了在电路中加装避雷器和改变电感引线结构2种解决方式,并对新的方案进行了试验和仿真,结果表明,新的电感运行状态良好。

集成式脉冲强磁场装置控制系统的研制

针对生物、医学和环保等领域对小型脉冲强磁场装置的科研需求,设计研制了磁感应强度为20 T级的集成式脉冲磁场装置。介绍了强磁场装置的构成,给出了出口保护电感的设计方法和计算实例,重点介绍了控制系统的设计和关键实现技术。控制系统提供了手动操作和自动操作两种控制模式,由主控程序和本地控制单元构成,两者之间由光纤连接,应用了有限状态机的通信机制,实现对实验流程的全过程控制、装置状态和采集数据的实时显示。实验测试结果表明,不同放电电压下对应的磁感应强度峰值比例关系的线性度优于2%;同一放电电压下多次放电的重复特性较好,峰值波动范围保持在1%以内,可以满足科研实验需要。

240 kJ模块化能库型脉冲放电电源研制

空间等离子体环境模拟与研究装置用于在地面模拟空间磁场和等离子体环境,需要在3.5μH电感、0.8 mΩ电阻的环向场线圈负载上产生前沿130μs、降流时间不大于1600μs、峰值260 kA的脉冲电流,因此设计了一套模块化的电容器型放电电源。针对相对较小电感的负载,根据设计要求的放电波形和开关组件通流能力,考虑负载短路故障的情形,给出了保护电感、优化的模块数量等回路参数计算方法。进一步采用传输电缆作为能量传输,同时将电缆寄生电感作为保护电感的方案,研制了一套由4个模块组成的放电电源。研究结果表明,本文给出的电路理论计算结果与设计要求一致,放电试验进一步证明电源设计满足设计放电波形要求。

智能自控系统结合无功就地补偿的应用

本文的主要探索方向是采用AT85S51控制芯片,配合高速A/D转换芯片MAX197ACNI、INTEL6264 RAM芯片、74HC573缓冲芯片、HCPL-7520电流传感器组成智能控制系统;电源终端就地无功补偿电容器;异步电动机输入端电压交流变频器三种技术的综合运用方案设计对异步电动机功率因数提升的最佳系统。并通过对现有材料结合理论分析,探讨采用该系统可以将异步电动机的功率因数提高至0.95以上,可以节约供电系统大约10%的电力能源,提升线路终端电压5%以上,延长地理设备寿命达40%以上。