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摘要:为研究直流高压发生器对镁铝材料晶粒细化的作用机理, 文中对传统直流高压发生器体积大、 工作稳定性差、 电压不可调等不足进行改进, 设计了一种25 kV可调高压直流发生器. 所设计的可调直流高压发生器采用了线性稳压技术和倍压整流技术, 能产生范围宽、 稳定性高的电压输出, 使其具有较强的通用性、 安全性、 经济性. 通过实验与仿真分析, 在0.1 ms时间内, 直流可调高压发生器最大输出功率为12.5 W, 通过分压器输出稳定幅值为25.2 kV的直流高压, 且输出电压可调范围为14.2~25.2 kV, 表明直流可调高压发生器可满足设计要求....
摘要:为了研究高电压脉冲放电法破碎结石的可行性,结合高压脉冲放电破碎岩石的理论,利用三维电磁场仿真软件仿真分析了脉冲放电碎石过程中粒子的运动轨迹.仿真结果显示:高压脉冲放电碎石法克服拉应力做功,比液电碎石法克服压应力做功破碎结石更有效;高压脉冲放电碎石法直接与结石接触碎石,比体外冲击波碎石法对人体内部器官损伤小,更安全;高压脉冲放电碎石法设备主要利用脉冲变压器及相应的陡化电路获得高电压、陡脉冲,所以电路简单、制造成本低、经济性好....
摘要:为了总结用于破碎岩混材料的脉冲发生器其设计原则和规律.通过应用一种反向晶体管开关,研制脉冲发生器进行破碎岩混材料实验,并结合CST软件对电极放电过程进行仿真,确定脉冲发生器的最佳参数.经研究发现,基于RSD脉冲发生器的输出脉冲可高效破碎岩混材料,其具有安全可控无污染的优点,有望代替炸药爆破方式....
摘要:为了研究高压脉冲对岩混材料目标的击穿规律,该文通过计算机仿真软件模拟高压脉冲对岩混材料块的作用过程,研究电子束运动轨迹及其能量密度分布的变化。结果表明:趋于临界击穿条件下,电极端自由电子的倍增效应越发显著,输入端发生雪崩击穿并表现出电子束呈现边界收窄的趋势,同时电极尖端能量密度分布趋于聚焦,与实验所测输出电流峰值越高,波形脉宽越窄的现象一致。该研究可为高效破碎岩混材料相关应用提供技术依据。...
摘要:针对电阻分压器的杂散参数与阶跃响应特性关系的问题,采用传递函数与电路仿真两种方法,分别对电阻分压器的高、低压臂对地电容与阶跃响应时间的关系进行分析.结果显示高压臂的对地电容对阶跃响应时间的影响在纳秒量级,而低压臂的对地电容对其阶跃响应时间的影响在皮秒量级,高、低压臂对地电容对阶跃响应时间具有叠加效应,但是低压臂对地电容要远小于高压臂对地电容对阶跃响应时间的影响;若要得到较为准确的阶跃响应时间,可以在时间常数的基础上乘以相应的倍数....
摘要:现研制出紧凑型重复频率的高压开关电源,该电源具有体积小、成本低等优点,设计指标是在70 kΩ负载阻抗上上升沿600 ns,半脉宽1.5 μs,输出瞬时电压峰值30~ 210 kV可调且电压正负可转换.采用Matlab/Simulink软件仿真和实验验证高压开关电源开环性能指标,针对开环输出电压难以保持稳定,且难以使开关电极稳定触发的缺点,加入反馈构成闭环系统并利用Pspice软件仿真,可获得稳定输出电压154 kV,达到稳定时间20μs.通过对高压开关电源开环和闭环系统的计算机仿真结果比较,可得加入反馈系统的高压开关电源具有良好的稳压特性....
[专利] 实用新型 CN201620130895.5
沈阳理工大学 2016-08-31
摘要:一种高压脉冲破碎岩矿装置,包括圆柱筒、支撑筒、高压电极和绝缘筒,其特征在于:绝缘筒通过螺栓固定在底座上,底座和绝缘筒底壁上有电压输入接线端子插孔。高压电极上端为锥形体,高压电极有带内螺纹的中心孔。支撑筒底壁上固定有定位套管,高压电极下部插入定位套内,支撑筒和高压电极固定在绝缘筒的底壁上。高压输入接线端子通过底座和绝缘筒的底壁上的电压输入接线端子插孔后,与高压电极的中心孔螺纹连接。圆柱筒设置在绝缘筒内,圆柱筒的下端由设在支撑筒上端内壁上的台阶上的支撑板支撑。圆柱筒的上端固定有地线接线端子。高压电极的锥体部分伸入圆柱筒内,且与圆柱筒内壁之间有间隙,相比其他岩矿破碎装置具有破碎效率高、经济性好优点。
[专利] 发明专利 CN201610094133.9
沈阳理工大学 2016-06-01
摘要:一种高压脉冲破碎岩矿装置,包括圆柱筒、支撑筒、高压电极和绝缘筒,其特征在于:绝缘筒通过螺栓固定在底座上,底座和绝缘筒底壁上有电压输入接线端子插孔。高压电极上端为锥形体,高压电极有带内螺纹的中心孔。支撑筒底壁上固定有定位套管,高压电极下部插入定位套内,支撑筒和高压电极固定在绝缘筒的底壁上。高压输入接线端子通过底座和绝缘筒的底壁上的电压输入接线端子插孔后,与高压电极的中心孔螺纹连接。圆柱筒设置在绝缘筒内,圆柱筒的下端由设在支撑筒上端内壁上的台阶上的支撑板支撑。圆柱筒的上端固定有地线接线端子。高压电极的锥体部分伸入圆柱筒内,且与圆柱筒内壁之间有间隙,相比其他岩矿破碎装置具有破碎效率高、经济性好优点。
[专利] 实用新型 CN201520369233.9
沈阳理工大学 2015-12-23
摘要:一种高功率脉冲气体开关触发器,包括整流滤波电路、充电电路和高压输出电路。充电电路包括上级开关(VT1,H),下级开关(VT2,L),二极管VD1,和VD2,电感L变压器T1,电容C1和C2。高压输出电路包括高压脉冲变压器T2、高压充电电容C3、磁开关L2和负载R。本实用新型实现了触发信号在几十到几百千伏之间灵活调整,并能实现多开关同时触发。
[专利] 发明专利 CN201510418489.9
沈阳理工大学 2015-10-14
摘要:一种可在高电压下工作无磁饱和现象的电感器,属于电感器领域,解决高电压空心电感器体积大,避免了为减小体积而采用带磁芯的电感器产生的磁饱和及重量大的问题。包括多个单组骨架和多根绝缘导线。每组骨架包括两个隔离挡板和两个绕线台。隔离挡板分第一和第二隔离挡板。两个绕线台分别在第一和第二隔离挡板同侧。骨架为同心圆形结构。第一隔离挡板有穿线孔,每根绝缘导线穿过第一隔离挡板的穿线孔。在两个绕线台缠绕形成第一和第二绕组,其绕线方向在圆周上相反。多个单片骨架依次沿同轴线固定连接,相邻的第一和第二绕组电气连接。单片骨架为非磁性绝缘单片骨架。本电感器可在高电压工作的条件下工作,体积小,重量轻,高感量,分布电容极小。
[专利] 发明专利 CN201510293614.8
沈阳理工大学 2015-09-23
摘要:一种高功率脉冲气体开关触发器,包括整流滤波电路、充电电路和高压输出电路。充电电路包括上级开关(VT1,H),下级开关(VT2,L),二极管VD1,和VD2,电感L变压器T1,电容C1和C2。高压输出电路包括高压脉冲变压器T2、高压充电电容C3、磁开关L2和负载R。本发明实现了触发信号在几十到几百千伏之间灵活调整,并能实现多开关同时触发。
[专利] 实用新型 CN201520039563.1
沈阳理工大学 2015-07-29
摘要:一种电脉冲硬岩钻头,包括:输入电极、一级输出电极、二级输出电极和三级输出电极;输入电极位于中心,一级输出电极位于输入电极的外侧,二级输出电极位于一级输出电极的外侧,三级输出电极位于二级输出电极的外侧。本实用新型的有益效果是:高电压脉冲应用于硬岩钻井及石油开采方面具有明显优势。使用普通不锈钢电极就满足使用要求,许多工作情况下不需要旋转,只需与岩石接触即可工作,对电极装置消耗小、使用成本低,可降低成本30%以上。
[硕士论文] 赵红阳
兵器工程 沈阳理工大学 2016(学位年度)
摘要:近年来高压脉冲放电破岩以其环境友好、能量利用率高等优点,在医疗、工程领域取得了显著成果,如结石破碎、石油钻井等。为满足工事破坏的需要,本文结合脉冲功率技术原理研制了一台能够重频输出的MARX发生器。
  论文主要包括以下内容:
  基于并联充电串联放电的原理对MARX发生器的结构进行设计,并对电场突出的部分进行了仿真分析。对发生器的触发开关进行仿真及实验设计,针对触发开关研制了一套输出电压幅值可达210KV左右的触发系统。
  采用恒流充电的方式对电容进行充电,对充电电路进行仿真,结果表明在充电元件参数选择合适的条件下没有明显的过充现象。研制了一个两级分压的分压器对发生器输出电压进行测量,分析了罗氏线圈法测量电流的原理及方法。
  接着对脉冲放电破碎岩石的静电场进行仿真分析,仿真结果表明高压脉冲放电破岩时能量首先集中在破岩电极头部,然后在岩石内部形成等离子通道,通道的膨胀使岩石从内部受到拉应力而发生破碎;对不同放电电极间距、不同脉冲放电次数及不同绝缘液三种情况的脉冲放电进行实验研究,实验表明高压脉冲放电法对靶块破碎效果明显,破碎后的凹坑深度约为放电电极间距的1/3;最后对发生器进行了放电实验,测量了其输出电压电流波形,经计算可知发生器的内感约0.85μH,特征阻抗约3.44Ω,输出电流可达几十千安,基本完成了发生器低电感、小内阻、大电流设计目标。
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