脈沖功率開關技術(1)-資料下載頁
2025-05-02 13:14本頁面
【正文】 關電極為對稱結構，內(nèi)電極外半徑 50 mm、外電極內(nèi)半徑 65 mm、內(nèi)外電極端部均倒圓角 R 20 mm、未倒角的平板部分長 10 mm，為了防止環(huán)形外電極產(chǎn)生渦流削弱上下線圈產(chǎn)生的軸向磁場，外電極需割開一段小口，如圖 5 所示。 脈沖功率系統(tǒng)中的斷路開關 斷路開關的特點是其阻抗可以瞬時增長。斷路機制可以是電阻性的、電感性的或電容性的。電阻性的斷路開關典型的例子就是電爆炸絲。 斷路開關應具備以下條件： ?較長的電流傳導時間 ?大電流容量和小導電損失 ?斷開時的快速阻抗上升 ?斷開后的高阻抗和高需壓 ?恢復時間短（高重復頻率） ?壽命長（小磨損） ?電爆炸絲開關 ?機械式斷路器 ?超導斷路開關 ?等離子體斷路開關 ?半導體斷路開關 ?爆炸開關 電爆炸絲 就是常用的保險絲（熔絲），其結構由細絲或薄片組成，工作于氣體、液體或料狀介質(zhì)中。 斷開機制取決于導線的熔化、沸騰和蒸發(fā)。 可以在小于 50ns時間內(nèi)斷開。 大多數(shù)金屬的固態(tài)和液態(tài)電阻率隨溫度上升，比如銅線的電阻在這一過程中上升兩個數(shù)量級。同時，由于金屬絲內(nèi)的大電流產(chǎn)生強磁場，它能使金屬絲維持一個較高的密度，并使其在超過臨界溫度后仍能呈現(xiàn)金屬性電傳導。只有膨脹發(fā)生后，電傳導才消失。 電爆炸絲的優(yōu)點就是它比較簡單。 可以根據(jù)實驗條件的需要任意調(diào)整金屬絲的截面、長度和數(shù)量。 機械式斷路器 典型的真空機械斷路開關由兩個平面或圓盤電極組成，其中一個是固定的，別一個是可動的，封裝在不超過 真空容器內(nèi)。 標準真空斷路器的重復頻率可達十赫茲，它的斷開速度是數(shù)十 us. 可移動電極安裝在一個傳動機械裝置上，通過伸縮管維持真空。在閉合狀態(tài)，通過金屬電極間的緊密接觸，可以獲得一個較低的電阻 (1050微歐 )。為實現(xiàn)斷開，必須通過傳動裝置將電極分離。在開關斷路過程中，通過電極蒸發(fā)的金屬蒸氣在電極間會形成電弧。 可以通過補償電流脈沖以減少向電弧的能量沉積，這樣可以促起殘留電弧等離子體的復合。 超導斷路開關 超導斷路開關利用從超導狀態(tài)進入常規(guī)傳導狀態(tài)的躍遷過程。超導斷路開關一般和超導儲能一起使用。其主要問題是必須排除斷路過程中所產(chǎn)生的熱量。 開關的斷開可以通過三種不同的方法實現(xiàn)： ?電流自身 ?外加脈沖磁場 ?脈沖加熱 重復頻率依賴于超導狀態(tài)的恢復速度。 等離子體斷路開關 等離子體斷路開關適用于大電流的快速截止。等離子體必須在電感儲能裝置充電之前建立，使負載短路。 等離子體開關的動作過程非常復雜，不僅依賴于等離子體密度，而且與注入速度、離子質(zhì)量、密度梯度及電極條件等有關。 爆炸開關
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