目前脈沖功率技術(shù)對開關(guān)設(shè)備導(dǎo)通及開斷性能指標(biāo)的要求更加嚴(yán)苛,研制出綜合性能優(yōu)良的脈沖功率開關(guān)勢在必行。作為一種新型脈沖功率閉合開關(guān)器件,激光觸發(fā)真空開關(guān)(Laser Triggered Vacuum Switch,LTVS)結(jié)合了TVS與LTGS的技術(shù)特點與優(yōu)勢,采用短脈沖激光作用靶材以產(chǎn)生初始等離子體來導(dǎo)通真空間隙,憑借其導(dǎo)通時延及抖動小、觸發(fā)可靠性高、使用壽命長等優(yōu)越性能已經(jīng)在電磁發(fā)射技術(shù)、電力系統(tǒng)保護(hù)等領(lǐng)域得到一定應(yīng)用,并且展現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。鑒于此前對LTVS的研究大多關(guān)注在觸發(fā)特性及其導(dǎo)通性能的優(yōu)化,而對于其開斷性能的相關(guān)研究較少。本文首先基于TVS開斷過程探討了LTVS開斷機(jī)理,分別概述了電極自生磁場及外加磁場對真空電弧的作用機(jī)理,并通過SolidWorks軟件依次建立橫、縱磁電極三維模型,采用Ansoft Maxwell軟件對其進(jìn)行了電磁場仿真分析,結(jié)合電磁場仿真結(jié)果,探討并分析了磁場對LTVS開斷能力的影響。其次,基于可拆卸真空腔體搭建LTVS開斷實驗平臺,選用杯狀縱磁電極和萬字型橫磁電極,考察電極間距、電流頻率及極性配置方式、觸發(fā)材料在不同電極自生磁場下對LTVS開...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 激光觸發(fā)真空開關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的目的與意義
    1.4 本文的研究內(nèi)容與章節(jié)安排
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 章節(jié)安排
2 激光觸發(fā)真空開關(guān)開斷機(jī)理研究及仿真分析
    2.1 激光觸發(fā)真空開關(guān)開斷機(jī)理分析
    2.2 真空電弧與磁場作用機(jī)理分析
        2.2.1 電極自生磁場對真空電弧的作用
        2.2.2 外加磁場對真空電弧的作用
    2.3 電磁場仿真分析
        2.3.1 電極自生磁場分布
        2.3.2 Helmholtz線圈磁場分布
    2.4 本章小結(jié)
3 激光觸發(fā)真空開關(guān)開斷實驗設(shè)計
    3.1 實驗平臺的搭建
        3.1.1 激光觸發(fā)真空開關(guān)
        3.1.2 激光觸發(fā)系統(tǒng)
        3.1.3 LC實驗電路
    3.2 實驗步驟與方案
        3.2.1 實驗步驟
        3.2.2 實驗方案
    3.3 本章小結(jié)
4 不同電極自生磁場下LTVS開斷能力
    4.1 電極間距對LTVS開斷能力的影響
    4.2 頻率和極性配置對LTVS開斷能力的影響
    4.3 觸發(fā)材料對LTVS開斷能力的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 不同外加磁場下LTVS開斷能力
    5.1 脈沖磁場發(fā)生器的設(shè)計
        5.1.1 Helmholtz線圈
        5.1.2 脈沖磁場外電路
    5.2 外加磁場施加時刻對LTVS開斷能力的影響
    5.3 外加磁場方向?qū)TVS開斷能力的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3903314