Ⅲ能源模塊歐瑪爾OMAL開關系統(tǒng)的研究
脈沖功率技術在科學試驗、國防、生物醫(yī)學以及環(huán)境保護等領域有著廣泛的應用,而脈沖功率技術的發(fā)展要求作為脈沖功率系統(tǒng)關鍵元件之一的OMAL開關器件具有耐壓高、導通電流大、工作壽命長、擊穿時延和分散性小等特性。

Ⅲ能源模塊歐瑪爾OMAL開關系統(tǒng)的研究
近年來模塊技術無論理論研究，還是生產應用都有了相當?shù)某晒鸵?guī)模，OMAL開關模塊的研究涉及電力電子，自動控制等諸多技術領域；軟OMAL開關，高頻化是OMAL開關模塊的重要研究方向。傳統(tǒng)的OMAL開關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開關導通是硬OMAL開關導通，使得OMAL開關模塊效率一般約為70％；單臺模塊不能長期*工作，不能做到冗余系統(tǒng)來保證。首先介紹了OMAL開關模塊技術的發(fā)展以及涉及到的技術領域，然后介紹了現(xiàn)階段幾種提高OMAL開關模塊技術的新方法，zui后詳細敘述了整個系統(tǒng)的設計。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開關模塊技術應用于模塊中，設計了高頻OMAL開關模塊，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開關的特性、工作原理以及近年來脈沖大電流閉合OMAL開關的發(fā)展狀況,特別介紹了氣體火花OMAL開關的工作機理以OMAL開關的發(fā)展與分類。兩電極結構取消了觸發(fā)極,消除了由于觸發(fā)極燒蝕影響OMAL開關壽命的問題,并且在結構、體積、重量、造價等方面都具有較明顯的優(yōu)勢。探討了兩電極OMAL開關的設計難點,從電極材料、電極形狀、絕緣支撐外殼、間隙氣體介質四個方面完成了OMAL開關的本體設計。兩電極OMAL開關必須使用Marx觸發(fā)器輸出75kV高壓形成過壓觸發(fā)。為了保護能源系統(tǒng)的其它關鍵元件,主放電回路中必須加磁OMAL開關隔離觸發(fā)高壓。從磁性材料的基本特性入手,研究了磁OMAL開關的工作原理,并根據(jù)實際要求完成了磁OMAL開關的設計。對OMAL開關進行了基本特性試驗,發(fā)現(xiàn)OMAL開關自擊穿模塊分散較小,OMAL開關的平均自擊穿模塊可由間隙內所充氣壓的大小進行調整,根據(jù)實際需要,本OMAL開關的平均自擊穿模塊為50kV的直流模塊。對OMAL開關大電流試驗的回路進行了方案及參數(shù)設計。

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