[发明专利]一种新型多级切换泄能装置

权利要求书

1.一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：所述泄能装置包括多级泄能电路、控制开关和开关控制电路；工作线圈通过一个控制开关和工作电路连通，泄能装置通过晶闸管与工作线圈连通；所述泄能装置包括多级并联的泄能电路和一个总控制开关，多级并联的泄能电路通过总控制开关与晶闸管相连；每级泄能电路包括一个泄能电阻和一个控制开关，泄能电阻和控制开关串联；所有控制开关通过开关控制电路控制其通或断的时间点和时长。

2.根据权利要求1所述的一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：泄能装置为纯电阻泄能装置，包括三级泄能电路，三级并联的泄能电路一端通过总控制开关S1-4与晶闸管阳极相连，晶闸管阴极与工作线圈一端相连，工作线圈另一端与三级并联的泄能电路另一端相连；第一级泄能电路包括泄能电阻(R11)和与其串联的控制开关(S1-1)，第二级泄能电路包括泄能电阻(R12)和与其串联的控制开关(S1-2)，第三级泄能电路包括泄能电阻(R13)和与其串联的控制开关(S1-3)；工作线圈通过控制开关(S1-)和工作电路连通。

3.根据权利要求2所述的一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：所述纯电阻泄能装置，开始泄能前，开关S1-开通，开关S1-1、S1-2、S1-3、S1-4关断，工作主电路给工作线圈供电；泄能过程包括如下泄能阶段：

泄能阶段一：时间t₀时，开关S1-1、S1-4开通，开关S1-关断，工作线圈通过电阻R11续流泄能；

泄能阶段二：时间t₁时，开关S1-2开通，开关S1-1关断，工作线圈通过电阻R12续流泄能；

泄能阶段三：时间t₂时，开关S1-3开通，开关S1-2关断，工作线圈通过电阻R13续流泄能，时间到达1s时，开关S1-3、S1-4关断，将泄能装置与工作主电路断开，泄能装置恢复原状。

4.根据权利要求3所述的一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：

所述泄能阶段一的泄能时长约为2τ，τ为时间常数，其计算方法如下：

工作线圈初始电流为I_L1(0)，根据LR一阶电路的三要素法或零输入响应，可以得到工作线圈的电流为：

式中τ＝L/(R₁+R_L)，I_L1(0)＝i_L(t₀)，t₀可取为0；

电阻R₁上的电压为：

工作线圈以正负交替递减的脉冲序列电流工作，首脉冲最大电流值可取为4500A。

5.根据权利要求3所述的一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：

所述泄能阶段二的泄能时长约为2τ，τ为时间常数，其计算方法如下：

工作线圈初始电流为I_L2(0)，根据LR一阶电路的三要素法或零输入响应，可以得到工作线圈的电流为:

式中τ＝L/(R₂+R_L)；

电阻R₂上的电压为:

I_L2(0)的值由第一阶段电阻R₁切换为第二阶段电阻R₂的时间t₁确定，即根据式[3.1.1]计算。

6.根据权利要求3所述的一种新型多级切换泄能装置，其特征在于：

所述泄能阶段三的泄能时长约为2τ，τ为时间常数，其计算方法如下：

工作线圈初始电流为I_L3(0)，根据LR一阶电路的三要素法或零输入响应，可以得到工作线圈的电流为：

式中τ＝L/(R₃+R_L)；

电阻R₃上的电压为：

I_L3(0)的值由第2阶段电阻R₂切换为第3阶段电阻R₃的时间t₂确定，即根据式[3.1.3]计算。