【摘 要】
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作为强流电子束源的关键部件之一,真空界面的沿面闪络问题严重制约和影响强流加速器和高功率微波系统的性能.该文针对强流电子束源中的陶瓷真空界面性能提升需求,首先利用VSim仿真软件建立陶瓷真空界面沿面闪络动态仿真模型,分析二次电子发射系数、二次电子倍增与碰撞电离等过程,仿真研究表面二次电子发射系数、表面解吸附气体、表面积聚电荷等因素对陶瓷沿面闪络的影响;在此基础上,结合工程样机,分别从降低表面二次电子发射系数和抑制二次电子倍增的角度,提出高温涂层和表面非周期波纹提高陶瓷耐压水平、抑制闪络的方法.在500kV、
【机 构】
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国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南省长沙市410073;中国空气动力研究中心,四川省绵阳市621000;宝鸡文理学院,陕西省宝鸡市721013
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作为强流电子束源的关键部件之一,真空界面的沿面闪络问题严重制约和影响强流加速器和高功率微波系统的性能.该文针对强流电子束源中的陶瓷真空界面性能提升需求,首先利用VSim仿真软件建立陶瓷真空界面沿面闪络动态仿真模型,分析二次电子发射系数、二次电子倍增与碰撞电离等过程,仿真研究表面二次电子发射系数、表面解吸附气体、表面积聚电荷等因素对陶瓷沿面闪络的影响;在此基础上,结合工程样机,分别从降低表面二次电子发射系数和抑制二次电子倍增的角度,提出高温涂层和表面非周期波纹提高陶瓷耐压水平、抑制闪络的方法.在500kV、100ns、20Hz重频长脉冲平台上分别对上述2种表面处理的陶瓷真空界面开展耐压测试,结果显示:表面涂层和表面非周期波纹结构均可提高脉冲条件下陶瓷闪络电压,闪络电压提升幅度分别为12.4％和14.7％,且重频运行稳定.论文研究工作为强流脉冲功率领域陶瓷真空界面的设计与运行提供了重要参考.
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针对不确定性扰动造成的双永磁电机系统转速同步性能下降的问题,提出基于双电机速度环统一建模的抗扰动转速同步控制策略.首先,将2台电机的速度环视为一个整体,建立统一速度环模型;基于该模型,采用线性自抗扰控制器对负载突变、模型失配等引起的扰动进行估计并补偿;进一步提出控制器参数整定方法,并结合交叉耦合结构实现了2台电机的转速同步;最后,采用频域方法分析系统的稳定性以及抗扰动性能.仿真与实验结果证明了所提控制策略的正确性和有效性.
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为开发实用的中压大容量直流直流真空断路器,针对10kV级直流真空断路器的大电流快速换流分断过程开展试验研究.当单独的真空断路器在电弧电流下降率约300 A/μs条件下对23kA电流进行换流分断时,容易发生电弧重燃和分断失败;串联二极管后,相同条件下的换流分断可靠性得到大幅提升.在单独真空断路器的换流分断过程中,弧后真空间隙的鞘层发展过程持续约450μs,并且电场强度和功率密度在电弧过零后约1μs分别达到峰值12MV/m和45MW/m2,真空间隙极易在鞘层发展阶段等离子体浓度仍然较高时发生电、热击穿.串联二
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三端口隔离DC-DC变换器(triple active bridge,TAB)作为新能源接入的一种积极探索与尝试,在分布式光伏接入、新能源汽车以及多电压等级直流用电需求等领域得到了广泛关注.由于开关管数量增多,TAB移相角及占空比的组合方式较双有源桥DC-DC变换器出现了成倍增加的现象,现有的分段线性计算方法在计算TAB高频链交流电流时呈现出更大的计算难度和计算复杂性.TAB的高频链电流计算是变换器电流应力、有效值等多个优化目标的首要求解步骤,为后续的优化运行提供基础.基于此,文中提出一种简易的TAB高频
针对电压源型逆变器直流侧存在二次功率脉动的问题,提出一种基于有源负电容的二次纹波电流吸收方法,该方法具有可热插拔,控制简洁,可靠性高等优势.首先,建立有源负电容的概念并分析二次纹波电流抑制机理,描述有源负电容电路的工作原理;然后,进行系统参数设计并提出相适应的调控策略,所提方法通过在逆变器直流侧吸收二次电流纹波,使二次脉动功率仅在逆变器直流侧与该拓扑结构间传递,对交流侧影响少,且拓扑结构实现支路软开关运行,具有较高的效率.此外,含有源负电容的纹波吸收电路可调控对特定谐波为零阻抗,因此,也可以用于抑制系统其
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