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为满足45T脉冲平顶波磁体的供电需求,华中科技大学脉冲强磁场中心计划建设以蓄电池为储能元件的脉冲电源装置。为实现蓄电池组的成功放电和可靠运行,需要一种动作迅速、可靠性高、寿命长的大功率直流开关,经过调研,决定采用由大功率晶闸管为开关器件的方案。本文根据实验室的建设要求,完成了一组35kA直流晶闸管开关的研制工作,主要内容如下:提出了一种采用强迫换流技术的直流晶闸管开关主电路,介绍了直流晶闸管开关的工作原理;采用合理简化对直流晶闸管开关的关断过程进行分析,推导出了开关的可靠关断条件。在此基础上设计了35kA直流晶闸管开关系统的总体结构,并结合蓄电池脉冲电源要求,完成了开关参数的优化及元器件的选型。针对晶闸管并联使用中的均流问题,采取有效措施以保证主开关晶闸管的同步均流。最后分析了晶闸管在实际工况下的故障状态及相应保护措施。利用MATLAB/SIMULINK对35kA直流晶闸管开关的工作过程进行了仿真分析。分别建立了符合物理特性的开关主电路模型、晶闸管温升模型和磁体负载模型。仿真分析了磁体和开关的电流、电压变化情况,重点研究了开关的关断过程,并对晶闸管和磁体的温升进行了验证。仿真结果表明,开关参数设计合理,能够实现对于35kA直流的快速可靠的开断。本文还对35kA直流晶闸管开关的控制系统进行了介绍。目前实验室已完成一套开关系统的加工、安装工作,并开展了相关的实验测试。结果表明,开关的开通性能和关断性能良好,满足蓄电池脉冲电源的使用要求,并将应用于45T脉冲平顶波磁体的实验中。