导读:本文包含了旋转电弧开关论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:旋转电弧开关,轴向磁场,B-dot探针,电弧运动速度
旋转电弧开关论文文献综述
郭锐,何俊佳,赵纯,陈立学,潘垣[1]（2011）在《旋转电弧开关及其电弧运动速度特性》一文中研究指出为满足脉冲功率技术对闭合开关高电压、大电流、高电荷转移量、电极烧蚀小、寿命长的要求,设计了一种轴向磁场控制的旋转电弧开关。利用有限元软件分析开关间隙中驱弧磁场的位形及大小,得到间隙中磁感应强度与开关结构参数及电流大小的关系。采用B-dot探针测量电弧的旋转速度。实验电源为时序放电回路,在开关上得到近似梯形状的电流波形,实验中电流为18～72 kA,磁感应强度为0.104～0.628 T。通过改变上下线圈的匝数,得到在不同驱弧磁场下电弧的运动速度,并与其他旋转电弧开关的运动速度进行比较。对实验数据进行拟合,可知电弧运动速度与间隙中的轴向磁感应强度大小成指数关系。该关系表明,所设计的开关中,电弧运动速度可以由间隙中的驱弧磁场惟一确定,这与外部磁场驱弧方式相比有很大的区别。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2011年04期）
郭锐[2]（2010）在《轴向磁场控制的旋转电弧开关及其电弧运动的研究》一文中研究指出开关是脉冲功率技术中的关键元件之一,开关的特性直接决定了脉冲功率系统的性能。气体放电开关作为大电流闭合开关的一种,在脉冲功率系统中得到了广泛的应用。此类开关一般在高电压、大电流条件下工作,在开关导通过程中会产生高温电弧,电弧与电极之间的相互作用直接影响到开关的特性和使用寿命。本文针对开关在大电流、高库仑量工作条件下电极烧蚀小、长寿命的要求,设计研究了一种轴向磁场控制的旋转电弧开关,并对其中的电弧运动特性进行研究。首先介绍了该轴向磁场控制的旋转电弧开关的原理及结构设计,此开关通过使电弧运动,增大电极与电弧的接触面积,减小电弧输入到电极表面的热流密度,从而达到减小电极烧蚀,延长开关使用寿命的目的。开关的结构设计具有以下几个特点：开关电极采用同轴圆柱结构,电极形状经过优化,使得间隙中的电场分布均匀,保证电弧的起弧点分散在电极表面；电流流经内电极时从上下两路分流,保证这两个电流对电弧的作用力平衡：在开关上下分别设置一组线圈,当开关通过电流时,该线圈产生类似磁镜位形的磁场结构,在开关间隙处磁场的轴向分量占主要部分,电弧在该轴向磁场的作用下围绕电极作旋转运动,而径向分量使得电弧向电极中部即磁场最弱处运动。利用时序放电实验平台进行了开关的大电流实验,目前开关通流能力达到峰值电流250kA,单次转移电荷量745C,开关电极烧蚀轻微。为研究开关中电弧的旋转运动,采用B-dot探针法进行测量。分析了在叁种测试方式下探针的信号波形,通过比较,选择了其中两种测试方式进行测速实验。对影响探针信号的各因素如电弧方向、电弧直径和电流密度分布等进行了分析,结果表明,电弧方向对探针信号波形的影响最大,分析了由此对判断电弧位置及计算电弧速度带来的测量准确性的问题,证明采用B-dot探针来研究电弧运动速度是可行的。在时序放电实验平台上进行了电弧测速实验,电流波形采用近似梯形波。根据测速实验结果,在单次放电过程中,在不同条件下,存在电弧运动速度的变化滞后于电流的变化及电弧运动存在低速-高速-低速的转变过程这两个现象；对不同电流、不同线圈匝数下多次测速实验的结果数据进行拟合得到了适用于此开关的电弧运动速度公式,即电弧运动速度可以由间隙中的轴向磁感应强度唯一确定,且为指数关系；当线圈匝数为2匝时,电弧在起始阶段出现停滞现象。借鉴链式模型对开关中的电弧运动过程进行了建模和仿真。该模型将电弧视为若干小电流元链接而成,每个电流元都看作圆柱体,其位置、方向和长度等遵循一定的原则进行设置和计算,所有电流元的运动就构成了整个电弧的运动。考虑弧根特性,引入电极表面阻力系数和弧根跳跃规则,对一般的链式模型进行了改进。通过该模型分析了电弧运动速度特性及电弧在运动过程中的形态变化,主要研究了电极表面阻力对电弧运动速度及形态的影响,当电极表面阻力大小不同时,电弧的运动速度和形态分别由内电极弧根和弧柱决定。结合实测速度结果,在一定条件下推测了电弧直径的大小,并得到了电弧直径与轴向磁感应强度之间关系的拟合结果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2010-04-01）
王清玲[3]（2006）在《轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制》一文中研究指出脉冲功率技术在科学试验、国防、生物医学以及环境保护等领域有着广泛的应用,而脉冲功率技术的发展尤其是激光聚变主放大器能源系统要求作为关键元件之一的开关器件具有耐压高、导通电流大、电荷转移量大、电极烧蚀小、工作寿命长、可靠性高等性能。本文研究对象是轴向磁场控制的旋转电弧开关。本文首先综述了各种脉冲大电流闭合开关的特性、工作原理及性能参数定义,重要阐述了高库仑量大电流闭合开关的应用及各国对此类型开关的研究近况,包括各装置对开关的要求、所用开关的种类、基本工作原理、发展近况、目前所能达到的性能指标及优缺点等。提出轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制,介绍了此开关的基本工作原理、轴向磁场下电弧的运动机制和电极烧蚀机理,提出减小电极烧蚀以提高开关性能指标和寿命的方法:(1)选用即难熔、侵蚀量又小的材料作为开关电极;(2)外加磁场线圈,使电弧在磁场作用下弧点沿电极表面连续移动,从而使弧点热流分散到大面积上,大大降低有效的比热流,使电极烧蚀分散到较大面积上;(3)电极采用同轴圆柱结构,增大旋转电弧与电极的作用面积,使电流密度大大减小;(4)设计形状相对优化的电极表面,使开关电极表面电场尽量均匀,这样,放电起弧点分散性大,减小电极烧蚀。设计了一种带触发电极、同轴圆柱结构、外加磁场线圈的轴向磁场控制的旋转电弧开关,并且采用电流在轴向沿内电极均匀分流和磁镜磁场的结构设计,使电弧稳定在电弧稳定区。电极优化设计保证开关间隙电场尽量均匀,通过计算和仿真确定了满足磁场要求的线圈尺寸和间距,线圈所受最大电动力也进行了仿真求解,给出了开关电弧的理论旋转速度。在介绍了开关触发方式和触发电路的基础上,设计了叁套可能的触发系统:脉冲变压器型触发系统、脉冲变压器型+续流回路型触发系统和Marx型触发系统。叁套触发系统均与两版开关进行了触发击穿试验,最终选定-75kV/几十us的Marx型触发系统配合无触发电极的轴向磁场控制的旋转电弧开关为本文最终研制方案。对开关进行了基本特性试验,发现开关自击穿电压有些分散,平均自击穿电压为30kV左右,主要原因是机械安装工艺,开关能够耐受25kV的直流电压。对开关进行大电流试验的回路进行了方案设计和参数设计,并进行了电流波形仿真模拟。开关共进行了7次大电流试验,发现开关电极烧蚀非常轻微,有明显的电弧旋转痕迹,工作电压15kV,电流峰值200kA,脉宽420～470us,电荷转移量50C。开关能够满足神光III对开关的前期要求。开关更高工作性能(工作电压23kV,电流峰值300kA,脉宽500us,电荷转移量100C)、工作可靠性和寿命等其它性能、触发系统的陡化以及磁开关隔离系统还有待后续研究。(本文来源于《华中科技大学》期刊2006-03-01）
王清玲,郭良福,何孟兵,潘垣[4]（2006）在《轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制》一文中研究指出开关在脉冲功率技术中极其重要,其已成为制约脉冲功率技术发展的主要技术瓶颈。为了满足高电压、大电流、高电荷转移量、电极烧蚀小、寿命长的要求,文中设计了一个由轴向磁场控制的旋转电弧间隙开关,研究了其电磁场分布及轴向磁场下电弧的运动机制,并进行了初步实验。结果表明此开关中的电弧确实在轴向磁场控制下做旋转运动,且运动速度很快,不需要对触发脉冲进行陡化就能得到纳秒级脉冲。实验放电波形比较稳定,分散性为2ns;开关电极表面的烧蚀小,有利于延长开关的寿命;开关工作参数为:电压23kV,单脉冲能量0.314MJ,峰值电流100kA,电荷转移量27.3C/脉冲。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2006年03期）
何孟兵,王清玲,贺臣,李劲,姚宗干[5]（2004）在《旋转电弧对火花间隙开关电极烧蚀的影响》一文中研究指出根据开关间隙放电产生的电弧在自身磁场作用下沿着开关电极表面运动的设想,设计了一个旋转电弧场畸变火花开关,研究了开关电极在大电流情况下的烧蚀情况。实验结果表明,开关的工作电压为6～30kV,开关电感0.07μH,转移电荷量35.2C/shot时,铝电极non RAG结构比RAG结构的开关电极的烧蚀情况要严重得多,黄铜电极比铝电极的烧蚀要小得多。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2004年11期）
何孟兵,李劲,姚宗干[6]（2002）在《旋转电弧间隙开关的电极烧蚀》一文中研究指出为减小开关电极烧蚀 ,延长开关的寿命 ,设计了一个旋转电弧场畸变间隙开关 ,方法是使开关间隙放电产生的电弧在外加磁场或自身产生的磁场的驱动作用下沿着开关电极的表面运动 ,从而达到减小开关电极烧蚀的效果。给出了不同开关结构、不同电极材料和不同电流波形情况下的大电流烧蚀的微观照片。结果表明旋转电弧场畸变间隙开关能够有效地减轻开关电极的烧蚀程度(本文来源于《高电压技术》期刊2002年S1期）
旋转电弧开关论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
开关是脉冲功率技术中的关键元件之一,开关的特性直接决定了脉冲功率系统的性能。气体放电开关作为大电流闭合开关的一种,在脉冲功率系统中得到了广泛的应用。此类开关一般在高电压、大电流条件下工作,在开关导通过程中会产生高温电弧,电弧与电极之间的相互作用直接影响到开关的特性和使用寿命。本文针对开关在大电流、高库仑量工作条件下电极烧蚀小、长寿命的要求,设计研究了一种轴向磁场控制的旋转电弧开关,并对其中的电弧运动特性进行研究。首先介绍了该轴向磁场控制的旋转电弧开关的原理及结构设计,此开关通过使电弧运动,增大电极与电弧的接触面积,减小电弧输入到电极表面的热流密度,从而达到减小电极烧蚀,延长开关使用寿命的目的。开关的结构设计具有以下几个特点：开关电极采用同轴圆柱结构,电极形状经过优化,使得间隙中的电场分布均匀,保证电弧的起弧点分散在电极表面；电流流经内电极时从上下两路分流,保证这两个电流对电弧的作用力平衡：在开关上下分别设置一组线圈,当开关通过电流时,该线圈产生类似磁镜位形的磁场结构,在开关间隙处磁场的轴向分量占主要部分,电弧在该轴向磁场的作用下围绕电极作旋转运动,而径向分量使得电弧向电极中部即磁场最弱处运动。利用时序放电实验平台进行了开关的大电流实验,目前开关通流能力达到峰值电流250kA,单次转移电荷量745C,开关电极烧蚀轻微。为研究开关中电弧的旋转运动,采用B-dot探针法进行测量。分析了在叁种测试方式下探针的信号波形,通过比较,选择了其中两种测试方式进行测速实验。对影响探针信号的各因素如电弧方向、电弧直径和电流密度分布等进行了分析,结果表明,电弧方向对探针信号波形的影响最大,分析了由此对判断电弧位置及计算电弧速度带来的测量准确性的问题,证明采用B-dot探针来研究电弧运动速度是可行的。在时序放电实验平台上进行了电弧测速实验,电流波形采用近似梯形波。根据测速实验结果,在单次放电过程中,在不同条件下,存在电弧运动速度的变化滞后于电流的变化及电弧运动存在低速-高速-低速的转变过程这两个现象；对不同电流、不同线圈匝数下多次测速实验的结果数据进行拟合得到了适用于此开关的电弧运动速度公式,即电弧运动速度可以由间隙中的轴向磁感应强度唯一确定,且为指数关系；当线圈匝数为2匝时,电弧在起始阶段出现停滞现象。借鉴链式模型对开关中的电弧运动过程进行了建模和仿真。该模型将电弧视为若干小电流元链接而成,每个电流元都看作圆柱体,其位置、方向和长度等遵循一定的原则进行设置和计算,所有电流元的运动就构成了整个电弧的运动。考虑弧根特性,引入电极表面阻力系数和弧根跳跃规则,对一般的链式模型进行了改进。通过该模型分析了电弧运动速度特性及电弧在运动过程中的形态变化,主要研究了电极表面阻力对电弧运动速度及形态的影响,当电极表面阻力大小不同时,电弧的运动速度和形态分别由内电极弧根和弧柱决定。结合实测速度结果,在一定条件下推测了电弧直径的大小,并得到了电弧直径与轴向磁感应强度之间关系的拟合结果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
旋转电弧开关论文参考文献
[1].郭锐,何俊佳,赵纯,陈立学,潘垣.旋转电弧开关及其电弧运动速度特性[J].中国电机工程学报.2011
[2].郭锐.轴向磁场控制的旋转电弧开关及其电弧运动的研究[D].华中科技大学.2010
[3].王清玲.轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制[D].华中科技大学.2006
[4].王清玲,郭良福,何孟兵,潘垣.轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制[J].中国电机工程学报.2006
[5].何孟兵,王清玲,贺臣,李劲,姚宗干.旋转电弧对火花间隙开关电极烧蚀的影响[J].强激光与粒子束.2004
[6].何孟兵,李劲,姚宗干.旋转电弧间隙开关的电极烧蚀[J].高电压技术.2002