资源描述：
《脉冲功率系统储能型超导脉冲变压器放电研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、脉冲功率系统储能型超导脉冲变压器放电研究低温与超导第39卷第3期超导技术Cryo.&SupercondV01.39No.3脉冲功率系统储能型超导脉冲变压器放电研究李海涛,董亮,邵慧,朱英伟,王豫(西南交通大学电气工程学院,成都610031).摘要:为了研究储能型超导脉冲变压器的电气参数对输出电流脉冲和效率的影响,介绍了储能型超导脉冲变压器的工作机理,运用MATLAB/sjmulink软件对放电过程进行了建模仿真.主要研究了储能型超导脉冲变压器放电电路的电阻参数(包括释能电阻与负载电阻)和电感参数(包括
2、脉冲变压器原边电感和副边电感)对输出的电流脉冲和效率的影响.仿真结果表明:在保证一定的耦合系数k的情况下,通过合理设计电阻和电感参数,可以实现超导脉冲变压器输出较大的电流脉冲和较高的效率,k大于0.9时可以实现效率达80%以上.关键词:脉冲功率;脉冲变压器;超导储能;放电StudyofdischargingcharacteristicsofsuperconductorpulsedpowertransformerLiHaito,DongLiang,ShaoHui,ZhuYingwei,WangYu(School
3、ofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Tostudytheinfluenceofelectricalparameterstotheoutputtingpulsecurrentandtheefficiencyinthesupercon-ductingpulsedpowertransformer,thispaperintroducedthebasicprincipleofthesuperco
4、nductingpulsedpowertransformer,andthetransientdischargingprocesswasresearchedbythetheoreticalanalysisandsimulationanalysis.MATLAB/Simulinkisthesimulationsoftware,andtheinfluenceofdischargingcircuitresistance(includingreleasingresistanceandloadresistance)and
5、inductance(includingtheprimaryinductanceandthesecondaryinductance)wasmainlystudied.Theresultsshowthathighpulsecurrentandhighefficiency(couldachieve80%)canbeachievedwithawellcouplingcoefficientkandreasonableparame—tersofresistanceandinduetance.Keywords:Pulse
6、dpower,Pulsedtransformer,superconductingmagneticenergystorage(SMES),Discharge1引言脉冲功率技术是当前国际上很活跃的前沿高科技之一,它在国防科研,高新技术研究和民用工业等领域中有着越来越广泛的重要应用.目前,利用超导储能以及超导脉冲变压器的脉冲功率技术已经有了较多的研究引.一方面,由于超导材料在临界条件下的零电阻特性,超导脉冲变压器可以实现零电阻损耗的长期储能;另一方面,超导脉冲变压器的脉冲成形功能可以直接实现对能量进行压缩.储能型超
7、导脉冲变压器集超导储能和脉冲成形于一体,所以可使得脉冲功率系统的体积大幅减小.超导脉冲变压器的原边为利用超导线材或带材绕制的超导电感线圈,副边线圈可以为超导电感也可以为常导电感.在储能期间,原边超导电感线圈的充电电流接近超导电感线圈临界电流,副边线圈中的电流为零.脉冲功率输出时,超导脉冲变压器的原边超导电感切换到放电回路,使得原边电流迅速衰减,在原边与副边互感的作用下,从而使得副边电感线圈感应出高幅值电流脉冲.该模式结构简单,体积小,成本低,容易实现,具有较好的应用前景.在脉冲功率系统中,超导脉冲变压器不仅要
8、求输出的电流脉冲具有非常大的幅值,而且要具有较高的输出效率.要提高输出的电流脉冲的幅值和输出效率,受到了超导脉冲变压器,原边放电回路和负载回路内部各电气参数的影响.本文通过仿真分析了这些电气参数对超导脉冲变压器输出的电流脉冲和效率的影响,并提出了一些设计原则.2电路工作机理分析收稿日期:2010—12—24作者简介:李海涛(1984一),男,博士研究生,主要从事超导脉冲功率技术研究.?46?超导技术
