EAST聚变装置大电流全控型固态断路器研制
【学位单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位年份】:2019
【中图分类】:TL631.24
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 EAST装置的开关网络单元
1.2.1 EAST托卡马克装置
1.2.2 极向场电源系统
1.2.3 开关网络单元
1.3 聚变装置中的直流断路器
1.3.1 直流断路器分类
1.3.2 EAST装置中直流断路器
1.3.3 ITER装置中直流断路器
1.3.4 KSTAR装置中直流断路器
1.3.5 JT-60SA装置中直流断路器
1.4 课题研究内容及难点
1.5 论文框架结构
第2章 双向H桥固态断路器方案优化及设计
2.1 引言
2.2 双向固态断路器拓扑方案与功率器件对比
2.2.1 双向固态断路器方案分析
2.2.2 全控功率器件对比分析
2.3 双向固态断路器设计与分析
2.3.1 双向固态断路器开断过程分析
2.3.2 IGCT并联组件设计
2.3.3 二极管并联组件设计
2.3.4 吸收电路参数设计
2.4 双向固态断路器电气设计
2.4.1 二次电气回路设计
2.4.2 双向固态断路器控制设计
2.5 本章小结
第3章 双向H桥固态断路器均流分析
3.1 引言
3.2 IGCT器件建模
3.2.1 IGCT建模方法概述
3.2.2 IGCT功能性建模
3.2.3 IGCT功能性模型验证
3.3 并联功率器件均流分析
3.3.1 并联器件均流影响因素
3.3.2 并联器件均流设计要求
3.4 双向固态断路器杂散参数分析
3.4.1 Q3D杂散参数分析
3.4.2 IGCT组件杂散参数分析
3.4.3 二极管组件杂散参数分析
3.5 双向固态断路器仿真与试验
3.5.1 固态断路器电路联合仿真
3.5.2 固态断路器脉冲均流试验
3.6 本章小结
第4章 双向H桥固态断路器热学分析
4.1 引言
4.2 双向固态断路器热损耗计算
4.2.1 功率器件热损耗分析
4.2.2 连接铜排热损耗分析
4.2.3 冷却系统水流量需求
4.3 水冷散热器热-流耦合分析
4.3.1 水冷散热器结构
4.3.2 水冷散热器热流耦合仿真分析
4.3.3 改进方案的水冷散热器仿真分析
4.4 连接铜排热-电耦合分析
4.4.1 装置连接排热仿真分析
4.4.2 IGCT组件连接排热仿真分析
4.5 本章小结
第5章 双向H桥固态断路器研制与试验
5.1 引言
5.2 双向固态断路器结构
5.2.1 双向固态断路器总体结构
5.2.2 双向固态断路器水冷系统
5.2.3 双向固态断路器功率器件筛选
5.3 双向固态断路器试验与分析
5.3.1 双向固态断路器测试平台
5.3.2 双向固态断路器试验方案
5.3.3 双向固态断路器分断能力试验与分析
5.3.4 双固态断路器温升试验与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 下一步工作展望
参考文献
博士在学期间发表的论文和申请的专利
致谢
【相似文献】
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本文编号:2882337
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