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连续脉冲氯化亚铜激光过程的计算机模拟研究

光学学报 1986年第7期6卷 660-666页

作者：史斌星傅云鹏余加莉潘志文清华大学现代应用物理系

本文通过解速率方程,计算了连续脉冲氯化亚铜激光过程,发现用迭代法解速率方程组有较好的收敛性.文中着重研究了管体温度对激光输出功率的影响,发现当达到一定温度后,由于亚稳态铜原子、Cl;离子随温室增加而增加,以及电子浓度随温度而... 详细信息

本文通过解速率方程,计算了连续脉冲氯化亚铜激光过程,发现用迭代法解速率方程组有较好的收敛性.文中着重研究了管体温度对激光输出功率的影响,发现当达到一定温度后,由于亚稳态铜原子、Cl;离子随温室增加而增加,以及电子浓度随温度而减少引起了激光功率输出随管体温度增加而减少.

关键词：氯化亚铜激光过程速率方程激光功率输出连续脉冲计算机模拟计算机仿真

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电感储能连续脉冲电源电路及参数分析

高电压技术 2019年第3期45卷 781-789页

作者：李海涛张涛安韵竹张亚东胡元潮王钦冰山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000 武汉大学电气与自动化学院武汉430074 国网山东省电力公司淄博供电公司淄博255000

小型化、轻量化和重频化是当前脉冲电源的主要发展趋势。高温超导电感储能型脉冲电源具有储能密度高、损耗小和对充电功率要求低等优点而受到研究人员的关注。其中,基于高温超导脉冲变压器储能和脉冲压缩的脉冲电源模式是重要的发展方... 详细信息

小型化、轻量化和重频化是当前脉冲电源的主要发展趋势。高温超导电感储能型脉冲电源具有储能密度高、损耗小和对充电功率要求低等优点而受到研究人员的关注。其中,基于高温超导脉冲变压器储能和脉冲压缩的脉冲电源模式是重要的发展方向之一。为此针对脉冲电源的重频化发展趋势,提出了一种基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,理论分析了该脉冲电源电路的工作过程和主要性能影响因素,构建了3 kJ的高温超导脉冲变压器线圈仿真模型,对主要性能影响因素的理论分析方法进行了仿真验证。由仿真和理论计算结果可以看出,电流放大倍数随着副边电感的增大而减小,不过,断路开关的最大电压和最大电容储能比例也都随之降低。最后,利用小型高温超导脉冲变压器搭建了连续脉冲电源的实验电路,实现了连续电流脉冲的输出。仿真和实验结果证明了这种连续脉冲电源电路的可行性。

关键词：脉冲电源电感储能超导储能超导脉冲变压器连续脉冲

高频连续脉冲作用下电机绝缘局部放电信号的提取

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电工技术学报 2005年第9期20卷 103-107页

作者：张血琴吴广宁郭俊佟来生张国钦西南交通大学电气工程学院成都610031

局部放电是引起PWM变频电机绝缘在高频连续脉冲条件下发生老化的重要因素之一,严重时将导致电机绝缘的击穿。由于高频连续脉冲的上升时间为ns级且幅值为kV级,既加剧了电机绝缘的老化程度,也对局部放电检测系统提出了高要求。为了有效提... 详细信息

局部放电是引起PWM变频电机绝缘在高频连续脉冲条件下发生老化的重要因素之一,严重时将导致电机绝缘的击穿。由于高频连续脉冲的上升时间为ns级且幅值为kV级,既加剧了电机绝缘的老化程度,也对局部放电检测系统提出了高要求。为了有效提取局部放电信号,本文提出一种新型的脉冲电流传感器(ICS)。基于该传感器建立了一套局部放电测试系统,以牵引电机电磁线绞线对为试样进行局部放电测试。测量结果表明该测试系统能有效提取平顶区域的局部放电信号,对研究脉冲电压作用下的局部放电对绝缘老化的影响具有重要价值。

关键词：高频连续脉冲局部放电 ICS 牵引电机

超导储能连续脉冲电源ICCOS模块参数分析

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电机与控制学报 2023年第12期27卷 137-144页

作者：李海涛梁晓宇赵博王艳萍胡长勇山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网山东电力公司泰安供电公司山东泰安271000

半导体反向换流(ICCOS)技术是解决电磁发射用电感储能脉冲电源换流困难的一种有效方法。以用于高温超导电感储能脉冲电源的反向换流模块为研究对象,对超导电感储能脉冲电源的特点和ICCOS模块在脉冲电源中的工作原理进行分析,根据主开关... 详细信息

半导体反向换流(ICCOS)技术是解决电磁发射用电感储能脉冲电源换流困难的一种有效方法。以用于高温超导电感储能脉冲电源的反向换流模块为研究对象,对超导电感储能脉冲电源的特点和ICCOS模块在脉冲电源中的工作原理进行分析,根据主开关(晶闸管)关断条件推导了ICCOS模块中电容器最小预充电压的选取方法,针对连续工作过程中的电容器最大电压值进行分析。为验证电容器最小预充电压和连续工作过程最大电压计算方法的正确性和有效性,将计算结果与电路仿真结果进行对比,并得出电容器最小预充电压和连续工作过程最大电压随电容值变化的趋势。计算和仿真结果都表明,随着ICCOS模块中电容值的增大,其最小预充电压和主开关的最大电压均呈现下降趋势,且下降趋势逐渐平缓。搭建小型实验平台,对主开关进行关断实验和连续放电测试,实验结果初步验证了分析结果的有效性。

关键词：脉冲电源电感储能脉冲功率技术连续脉冲超导储能脉冲变压器

连续脉冲电源用超导脉冲变压器设计与试验研究

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电工电能新技术 2019年第3期38卷 82-88页

作者：高晓晶胡元潮段志强周英博王雅文李海涛赵文龙邹雨馨国网湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北武汉430061 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 空军研究院战略预警研究所北京100089

将超导电感储能用于脉冲电源,可以减少充电过程中的电阻损耗,降低对初级充电电源的功率要求。本文介绍了一种基于超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对该电路的工作过程进行了详细的原理分析,指出该连续脉冲电源电路兼具漏感能量回收和... 详细信息

将超导电感储能用于脉冲电源,可以减少充电过程中的电阻损耗,降低对初级充电电源的功率要求。本文介绍了一种基于超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对该电路的工作过程进行了详细的原理分析,指出该连续脉冲电源电路兼具漏感能量回收和负载剩余能量回收的优点,并研制了用于该连续脉冲电源电路原理验证的小型高温超导脉冲变压器。通过连续电流脉冲测试实验对该连续脉冲电源电路原理和小型高温超导脉冲变压器的可行型进行了验证,分析比较了该小型高温超导脉冲变压器在常导和超导状态下的连续脉冲输出特性。测试结果达到了预期目标,并证明了超导电感在提高能量传输效率和降低对初级充电电源功率要求方面的优势。

关键词：电感储能脉冲电源超导电感电流脉冲连续脉冲

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用于连续脉冲电源的高温超导变压器优化设计

低温与超导 2023年第5期51卷 22-28页

作者：李贞艳李震梅李海涛韩美仪王赛吴昊山东理工大学电气与电子工程学院淄博255049

为了提高高温超导脉冲变压器的储能容量,发挥带材的最优性能,以YBCO同轴饼式超导变压器的线圈结构为优化对象,基于最小二乘法对超导带材的临界电流曲线进行拟合,分析了在带材用量相同的情况下,高温超导线圈不同堆叠层数对其临界电流、... 详细信息

为了提高高温超导脉冲变压器的储能容量,发挥带材的最优性能,以YBCO同轴饼式超导变压器的线圈结构为优化对象,基于最小二乘法对超导带材的临界电流曲线进行拟合,分析了在带材用量相同的情况下,高温超导线圈不同堆叠层数对其临界电流、储能容量及变压器耦合系数的影响。结果表明,在30 K温度下,当原边线圈堆叠层数为5时,可以在较高耦合系数下获得最大储能25.4 kJ,通过增加超导线圈堆叠层数可以提高高温超导脉冲变压器的性能。

关键词：连续脉冲超导变压器电磁仿真结构优化

基于超导脉冲变压器的连续脉冲电源性能影响参数的分析与研究

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基于超导脉冲变压器的连续脉冲电源性能影响参数的分析与研究

作者：张涛山东理工大学

学位级别：硕士

小型化、轻量化和重频化是当前电磁发射用脉冲电源的主要发展趋势。高温超导电感储能型脉冲电源具有储能密度高、损耗小和对充电功率要求低等优点而受到研究人员的关注。其中,基于高温超导脉冲变压器储能和脉冲压缩的脉冲电源模式是非... 详细信息

小型化、轻量化和重频化是当前电磁发射用脉冲电源的主要发展趋势。高温超导电感储能型脉冲电源具有储能密度高、损耗小和对充电功率要求低等优点而受到研究人员的关注。其中,基于高温超导脉冲变压器储能和脉冲压缩的脉冲电源模式是非常重要的发展方向之一。当前电感储能型脉冲电源电路拓扑模式研究大都集中在单次电流脉冲的输出方面,而用于连续电磁发射的脉冲电源的研究还较少,且每次电磁发射结束后剩余能量的回收问题也有待进一步完善。为此,本文提出了一种基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,并对影响连续脉冲电源主要性能的电路参数进行了分析。本文首先分析了基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路的工作过程和主要性能影响因素,构建了 3kJ的高温超导脉冲变压器线圈仿真模型,对主要性能影响因素的理论计算方法进行了仿真验证。由仿真和理论计算结果可以看出,电流放大倍数随着副边电感的增大而减小,不过,断路开关的最大电压和最大电容储能比例也都随之降低。其次,为验证连续脉冲电源电路的可行性,研制了小型实验用高温超导脉冲变压器,搭建了连续脉冲测试实验平台,进行了连续电流脉冲的测试,仿真和实验结果证明了这种连续脉冲电源电路是可行的。然后,为验证该脉冲电源电路用于驱动负载为动态阻抗的电磁发射系统的可行性,文中建立了单模块连续脉冲电源电路驱动电磁发射系统的电路模型,并利用Matlab/Simulink软件平台对不同放电阶段的电路模型进行了仿真分析,并分析了耦合系数、转换电容、副边电感、抛体质量等电路参数变化对电磁发射特性的影响。最后,本文在单模块连续脉冲电源电路的基础上,设计了多模块连续脉冲电源电路模型和线圈结构模型,对多模块脉冲电源模型进行了数学建模和等效变换,并利用Matlab/Simulink软件平台对多模块连续脉冲电源驱动电磁发射系统的动态过程进行了仿真分析,讨论了关键参数的设计原则。综上研究结果表明,本文提出的基于高温超导脉冲变压器的电磁发射用连续脉冲电源电路模式在连续电流脉冲的产生和剩余能量的回收方面具有较大的优势,可为连续电磁发射技术的发展提供一种高效的脉冲电源技术方案。

关键词：脉冲电源连续脉冲电磁发射电感储能超导脉冲变压器超导电感

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线切割加工连续脉冲放电电极丝三维振动分析

机械设计与制造 2015年第5期 130-133页

作者：陆程甄敬然中州大学工程技术学院河南郑州450015

在线切割加工过程中,由于放电通道内电极丝受到张紧力、放电合力、流体阻尼等作用,电极丝必然会产生挠曲变形和振动现象,严重影响线切割加工的效率、精度和稳定性,主要体现在工件加工精度、表面粗糙和切口宽度。从分析放电通道内的电极... 详细信息

在线切割加工过程中,由于放电通道内电极丝受到张紧力、放电合力、流体阻尼等作用,电极丝必然会产生挠曲变形和振动现象,严重影响线切割加工的效率、精度和稳定性,主要体现在工件加工精度、表面粗糙和切口宽度。从分析放电通道内的电极丝受力情况出发,将放电合力进行傅里叶变换,结合弦振动非线性偏微分方程,建立三维多脉冲放电的电极丝振动模型,运用COMSOL仿真软件,求解电极丝振动振幅数值解。在此基础上,分析各个因素对电极丝振动的影响规律,已获得减少电极丝振动振幅的实践加工方法,为实际加工过程提供理论指导依据。

关键词：线切割电极丝振动连续脉冲弦振动方程

基于ICCOS的电感储能连续脉冲电源拓扑研究

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基于ICCOS的电感储能连续脉冲电源拓扑研究

作者：梁晓宇山东理工大学

学位级别：硕士

脉冲功率技术在现代国防科学和高精尖技术领域占有重要的地位,是世界各国争相发展的学科之一。脉冲功率电源是脉冲功率系统中重要的组成部分,负责为整个系统提供需要的电脉冲,随着超导技术和半导体开关的发展,电感储能脉冲电源逐渐成为... 详细信息

脉冲功率技术在现代国防科学和高精尖技术领域占有重要的地位,是世界各国争相发展的学科之一。脉冲功率电源是脉冲功率系统中重要的组成部分,负责为整个系统提供需要的电脉冲,随着超导技术和半导体开关的发展,电感储能脉冲电源逐渐成为发展实用化脉冲功率电源的可行选择,是当前和未来一段时间内脉冲功率技术领域炙手可热的研究课题之一。为满足脉冲功率电源日益发展的性能需求,课题组在之前的工作中提出了一种基于桥式转换电路的连续脉冲电源电路,该电路使用高温超导脉冲变压器作为储能载体,利用转换电容器收集漏感和限制开关的过电压,具有良好的发展潜力。然而,该电路采用全控型器件作为主开关,其换流能力有限且成本较高,一定程度上限制了该电路的应用能级。为了解决这个问题,本文借鉴了反向换流技术（ICCOS）在XRAM电路和STRETCH meat grinder电路上的应用,提出了一种基于ICCOS技术的电感储能连续脉冲电源电路。该电路以基于桥式转换电路的连续脉冲电源电路为基础,将产生反向脉冲的功能集成到了辅助电容器中,并将断路开关由绝缘栅型双极性晶体管（IGBT）替换为了晶闸管。通过对改进电路进行理论分析和仿真研究,发现其保留了产生连续脉冲的能力,且辅助电容器仍可收集漏感能量并限制断路开关过电压。然后,将改进电路与原电路进行了全面对比,充分证明了改进电路在性能,成本和可靠性上的优势。接着,为了研究改进电路的参数与性能指标之间的关系,对电路进行了分阶段求解分析,在理论分析的基础上,进一步推导了电路主要性能指标的表达式。分析结果表明,通过合理的选择电路参数,改进电路可获得需要的性能指标,达到比较理想的工作状态。最后,根据脉冲电源电路的实验拓扑图搭建了对应的实验平台并进行了低温测试。在液氮温度下,充电电流达到110A,输出脉冲达到1.28k A,电流放大倍数达到11.6,实验结果证明了该电路的可行性和电路理论分析的正确性。综上所述,本文提出的基于ICCOS的电感储能连续脉冲电源电路在应用等级和实际成本方面比原电路更具优势,可以作为基于高温超导脉冲变压器的电感储能脉冲电源研究领域的一个有益补充。

关键词：脉冲电源连续脉冲超导储能超导脉冲变压器 ICCOS技术