直流高压缓冲器是国家大科学工程先进实验超导托卡马克(EAST)中性束注入(NBI)系统中保护强流离子源的重要装置。为设计高可靠性的直流高压缓冲器,在Fink、Baker和Owen(简称F-B-O)直流高压缓冲器采用时变等效电阻而忽略并联电感的模型基础上,结合平行四边形磁滞模型,建立了时变等效电阻和电感并联的模型,推导出时变等效电感随饱和深度的解析式,并建立了相应的仿真模型。仿真结果与实测结果基本符合,修正后的模型在30kV以下低电压作用下与F-B-O原模型符合,在30～80kV电压作用下,随着铁芯叠片饱和深度逐渐升高,时变等效电感作用引起的故障电流比理论计算值高10%～30%。加设偏置电流对抑制故障电流的作用。因此本文结合平行四边形Ｂ－Ｈ曲线磁滞模型对时变等效电感和电阻的参数进行理论分析和公式推导，并结合仿真模拟方法，将分析结果与直流高压缓冲器实物的实验数据进行对比，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name所需直流高压缓冲器的优化提供参考。１Ｆ－Ｂ－Ｏ设计模型Ｆ－Ｂ－Ｏ设计的直流高压缓冲器结构如图１、图２所示。图中：Ｗ为铁芯叠片宽度；ＮＣ为串联的铁芯数；ＮＬ为单个铁芯叠片层数；ＮＴ为载流导线的匝数分别为磁环内、外半径；ｉＡ为故障电流；Ｕ０为杂散电容的初始电压；ｒ为同轴电缆半径；ｉｅ为涡流；Ｂｒ为剩磁密度；Ｂｓ为饱和磁通密度；ａ为最内层铁芯叠片饱和深度；ｄ为铁芯叠片厚度。图１直流高压缓冲器结构示意图ｒ在图３所示的简化Ｂ－Ｈ曲线路径和忽略并联电感的基础上，负载短路时，近似认为铁芯叠片磁通密度从点１过渡到点２，分析给出了设计直流高压缓冲器的关键参数：时变等效电阻Ｒｓ、最内层铁芯叠片饱和深度ａ１、放电指数时间常数τ０、故障电流放电电压下，考虑时变等效电感和电阻共同作用时所得的仿真电流与将电感视为无穷大而忽略时所得的仿真电流有一定差异，多次实验结果发现随着激励信号的增大，直流高压缓冲器内层饱和深度将增加，故障电流峰值也会相应增大。直流高压缓冲器-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚弧机数控滚圆机为了验证ｄｅｌｔａｍａｘ高压缓冲器的故障电流抑制能力，搭建了１：１的直流高压缓冲器测试平台［１２］。测试平台由１００ｋＶ可调高频开关脉冲电源、偏置电源（３０Ｖ／１５０Ａ）、４ｎＦ高压电容、缓冲器样机、高压短路开关、铜熔丝等组成，如图９所示。当等效为离子源负载的铜熔丝吸收能量＞５Ｊ时，熔丝熔断；当铜熔丝吸收能量＜５Ｊ时，熔丝保持完好［２４］。被测直流高压缓冲器实物如图１０所示。根据最内层铁芯叠片饱和深度ａ１和厚度ｄ，结合式（２）、（３）可得最内层铁芯饱和深度的表达式为）图１１（）所示电流实测值与理论值如表２所示。根据测量值分析可知，当杂散电容Ｃ０为４ｎＦ时，在逐渐加大的电压Ｕ０激励下，直流高压缓冲器最内层铁芯饱和深度Δ逐渐增大，并联电感图８电流仿真波形图图９直流高压缓冲器测试电路直流高压缓冲器-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚弧机数控滚圆机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name