脉冲大电流的微分电路法测试

摘要

随着工业技术的发展以及脉冲技术的成熟，材料成型的方法向清洁化、简单化的方向发展，电磁成型技术逐渐发展起来。电磁成型过程中回路中的放电电流的大小、周期、陡度等因素直接影响着工件的成形效果，为了很好的设定和控制放电电流，有必要对脉冲电流进行精确的测量。电磁成型技术中，电容器电压高达数十千伏，回路中的脉冲电流峰值则高达万安甚至到几十万安以上，直接测量比较困难，环境中的杂散磁场对间接测量影响较大，如何简单有效的测量回路中的脉冲电流已成为电磁成型技术中的难题之
　　 本文以电磁成型实验为研究对象，通过对其RLC回路的放电特性的分析，应用微分电路法对脉冲功率电压源的电压信号进行处理，得出了一种新的测量脉冲大电流的实验测量技术。对此种测量技术从理论上，以及各个部件的选取都做了详细的论证，尤其是对测量技术的关键部分——微分电路模板的制作做了剖析。
　　 利用ansoft电磁场有限元软件对铁芯的磁化过程进行了模拟，得出了线圈中心线轴向方向上的磁感应强度在不同的电流下的曲线，并且计算出单个线圈在有铁芯存在时的自感系数，分析了线圈自感随着通入线圈电流的变化的变化趋势。
　　 在ansoft对铁芯磁化对电感的影响分析的基础上，对应用微分电路法测量脉冲大电流技术测量的电磁成型回路的放电电流进行了分析，并且将测量的波形与用mathematics根据实验测量的电参量以及理论公式得到的理论波形进行了对比，对两者的差别做了详细的分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1研究背景和意义

1.1.1论文的研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1脉冲电流测试系统

1.2.2脉冲电流测试方法及其特点

1.3本论文研究内容

第二章电磁成型基本理论

2.1脉冲电流产生原理

2.1.1脉冲电流的基本波形

2.1.2脉冲电流产生原理

2.1.3脉冲电流的计算

2.1.4铁芯对脉冲电流的影响

2.2电磁成型的原理及实验设备

2.2.1电磁成型原理以及分类

2.2.2电磁成型设备

第三章电流测试原理及电路

3.1微分法测试脉冲大电流原理

3.1.1电流测量原理的数学分析

3.2测量电路的元件的选取

3.2.1分压电阻器

3.2.2微分运算电路

3.3测量电路的设计

3.3.1分压回路

3.3.2微分电路模块

3.3.4测量技术的应用范围

3.4本章小结

第四章铁芯磁化对线圈电感的影响

4.1.铁芯磁化过程的研究

4.1.1 ansoft在铁芯磁化过程的应用

4.1.2不同电流下铁芯内部轴向磁场

4.1.3不同电流值下的线圈电感系数值

4.2本章小结

第五章 不同电压下放电回路中的电流测试

5.1电磁成型放电回路

5.1.1电磁成型回路的电参量的测量

5.2不同电压下的电流值与波形

5.3电流理论计算曲线与实验测量曲线的比较

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间取得的科研成果

致谢