EAST聚变装置大电流全控型固态断路器研制
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11页 |
| 1.2 EAST装置的开关网络单元 | 第11-16页 |
| 1.2.1 EAST托卡马克装置 | 第11-13页 |
| 1.2.2 极向场电源系统 | 第13-15页 |
| 1.2.3 开关网络单元 | 第15-16页 |
| 1.3 聚变装置中的直流断路器 | 第16-22页 |
| 1.3.1 直流断路器分类 | 第16-18页 |
| 1.3.2 EAST装置中直流断路器 | 第18页 |
| 1.3.3 ITER装置中直流断路器 | 第18-20页 |
| 1.3.4 KSTAR装置中直流断路器 | 第20-21页 |
| 1.3.5 JT-60SA装置中直流断路器 | 第21-22页 |
| 1.4 课题研究内容及难点 | 第22-24页 |
| 1.5 论文框架结构 | 第24-25页 |
| 第2章 双向H桥固态断路器方案优化及设计 | 第25-49页 |
| 2.1 引言 | 第25-26页 |
| 2.2 双向固态断路器拓扑方案与功率器件对比 | 第26-32页 |
| 2.2.1 双向固态断路器方案分析 | 第26-28页 |
| 2.2.2 全控功率器件对比分析 | 第28-32页 |
| 2.3 双向固态断路器设计与分析 | 第32-45页 |
| 2.3.1 双向固态断路器开断过程分析 | 第32-37页 |
| 2.3.2 IGCT并联组件设计 | 第37-42页 |
| 2.3.3 二极管并联组件设计 | 第42-43页 |
| 2.3.4 吸收电路参数设计 | 第43-45页 |
| 2.4 双向固态断路器电气设计 | 第45-48页 |
| 2.4.1 二次电气回路设计 | 第45-46页 |
| 2.4.2 双向固态断路器控制设计 | 第46-48页 |
| 2.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 双向H桥固态断路器均流分析 | 第49-79页 |
| 3.1 引言 | 第49-50页 |
| 3.2 IGCT器件建模 | 第50-57页 |
| 3.2.1 IGCT建模方法概述 | 第50-52页 |
| 3.2.2 IGCT功能性建模 | 第52-56页 |
| 3.2.3 IGCT功能性模型验证 | 第56-57页 |
| 3.3 并联功率器件均流分析 | 第57-63页 |
| 3.3.1 并联器件均流影响因素 | 第58-60页 |
| 3.3.2 并联器件均流设计要求 | 第60-63页 |
| 3.4 双向固态断路器杂散参数分析 | 第63-71页 |
| 3.4.1 Q3D杂散参数分析 | 第64-67页 |
| 3.4.2 IGCT组件杂散参数分析 | 第67-70页 |
| 3.4.3 二极管组件杂散参数分析 | 第70-71页 |
| 3.5 双向固态断路器仿真与试验 | 第71-78页 |
| 3.5.1 固态断路器电路联合仿真 | 第71-75页 |
| 3.5.2 固态断路器脉冲均流试验 | 第75-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第4章 双向H桥固态断路器热学分析 | 第79-105页 |
| 4.1 引言 | 第79-80页 |
| 4.2 双向固态断路器热损耗计算 | 第80-83页 |
| 4.2.1 功率器件热损耗分析 | 第80-81页 |
| 4.2.2 连接铜排热损耗分析 | 第81-82页 |
| 4.2.3 冷却系统水流量需求 | 第82-83页 |
| 4.3 水冷散热器热-流耦合分析 | 第83-95页 |
| 4.3.1 水冷散热器结构 | 第83-86页 |
| 4.3.2 水冷散热器热流耦合仿真分析 | 第86-92页 |
| 4.3.3 改进方案的水冷散热器仿真分析 | 第92-95页 |
| 4.4 连接铜排热-电耦合分析 | 第95-103页 |
| 4.4.1 装置连接排热仿真分析 | 第96-99页 |
| 4.4.2 IGCT组件连接排热仿真分析 | 第99-103页 |
| 4.5 本章小结 | 第103-105页 |
| 第5章 双向H桥固态断路器研制与试验 | 第105-125页 |
| 5.1 引言 | 第105页 |
| 5.2 双向固态断路器结构 | 第105-111页 |
| 5.2.1 双向固态断路器总体结构 | 第105-106页 |
| 5.2.2 双向固态断路器水冷系统 | 第106-107页 |
| 5.2.3 双向固态断路器功率器件筛选 | 第107-111页 |
| 5.3 双向固态断路器试验与分析 | 第111-123页 |
| 5.3.1 双向固态断路器测试平台 | 第111-113页 |
| 5.3.2 双向固态断路器试验方案 | 第113-115页 |
| 5.3.3 双向固态断路器分断能力试验与分析 | 第115-122页 |
| 5.3.4 双固态断路器温升试验与分析 | 第122-123页 |
| 5.4 本章小结 | 第123-125页 |
| 第6章 总结与展望 | 第125-129页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第125-126页 |
| 6.2 下一步工作展望 | 第126-129页 |
| 参考文献 | 第129-135页 |
| 博士在学期间发表的论文和申请的专利 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
