聚變裝置磁體電源系統(tǒng)直流開關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、直流開關(guān)作為聚變裝置磁體電源系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，應(yīng)用于建立等離子體電流和保護(hù)磁體線圈。ITER及未來聚變裝置要求直流開關(guān)具有極高的電壓、電流、壽命參數(shù)。ITER直流開關(guān)參考方案目前仍處于研制和測試階段，但我國并未參與到該項研制工作中。考慮到我國未來聚變裝置對直流開關(guān)的需求，本文在消化吸收ITER直流開關(guān)參考方案的基礎(chǔ)上，開展聚變裝置磁體電源系統(tǒng)直流開關(guān)技術(shù)研究，為我國未來聚變裝置直流開關(guān)的設(shè)計提供參考。
　　本文在消化吸收ITER直流

2、開關(guān)參考方案關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種聚變裝置磁體電源系統(tǒng)直流開關(guān)的設(shè)計方案；通過串聯(lián)晶閘管，提高了直流開關(guān)的耐壓能力；通過機(jī)械開關(guān)主觸頭設(shè)計，提高了機(jī)械開關(guān)的載流能力；通過直流開關(guān)安裝結(jié)構(gòu)和并聯(lián)方式的設(shè)計，降低了燃弧時間，抑制了電弧電壓，提高了機(jī)械開關(guān)壽命；進(jìn)行了晶閘管載流能力的計算；通過晶閘管人工電流零點(diǎn)電路的設(shè)計，提高了晶閘管關(guān)斷可靠性；通過并聯(lián)均壓電阻的方式，確保了串聯(lián)晶閘管的電壓均衡?；赟imulink建立了設(shè)計方案的暫態(tài)

3、仿真模型，通過仿真分析，初步驗(yàn)證了設(shè)計方案的可行性。針對設(shè)計方案機(jī)械開關(guān)對高速操動機(jī)構(gòu)的需求，提出了以電磁斥力機(jī)構(gòu)作為其操動機(jī)構(gòu)的方案，對電磁斥力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，利用 Ansoft仿真模型驗(yàn)證了設(shè)計參數(shù)的可行性，分析了電磁斥力機(jī)構(gòu)設(shè)計參數(shù)對于其出力特性的影響，針對電磁斥力機(jī)構(gòu)對高性能緩沖器的需求，提出了以液壓緩沖器作為其緩沖裝置的方案。提出的聚變裝置直流開關(guān)的設(shè)計方案，在理論上滿足技術(shù)要求的前提下，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，對我