絕緣壽命測試用高壓方波脈沖電源統(tǒng)述

絕緣材料是重要的工業(yè)基礎(chǔ)材料，其電氣性能和壽命對電氣設(shè)備的性能、壽命和安全運(yùn)行具有重要的影響。電壽命是電工絕緣材料和電氣設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要參數(shù)，當(dāng)前變頻驅(qū)動(dòng)等PW M技術(shù)的應(yīng)用使高壓變頻電機(jī)等設(shè)備處于連續(xù)高壓脈沖環(huán)境，出現(xiàn)還遠(yuǎn)未到其設(shè)計(jì)壽命而異常損壞的現(xiàn)象，絕緣過早失效是其主要原因。

以往主要針對直流和工頻正弦交流電應(yīng)用場合研制的絕緣壽命評估方法和試驗(yàn)設(shè)備已不能完全適應(yīng)脈沖應(yīng)用環(huán)境下的絕緣壽命評估一。脈沖電應(yīng)力環(huán)境下絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)加速老化壽命實(shí)驗(yàn)評估與測試需要高性能的對稱雙極性高壓方波脈沖電源，要求用于試驗(yàn)評估的多套脈沖電源脈沖參數(shù)一致、準(zhǔn)確、穩(wěn)定，以便獲得準(zhǔn)確可靠的壽命評估結(jié)果，以往的高壓功率脈沖電源為其它應(yīng)用而設(shè)計(jì)，難以完全滿足絕緣材料尤其是絕緣結(jié)構(gòu)加速老化壽命評估試驗(yàn)的需要。本文介紹一種由多個(gè)lkV對稱雙極性方波脈沖級聯(lián)的8kV對稱方波高壓脈沖電源的實(shí)現(xiàn)方法，它具有脈沖波形好，可靈活選擇所需要的脈沖電壓幅值的特點(diǎn)。

級聯(lián)式對稱方波高壓脈沖電源硬件通過H橋逆變電路可以將直流逆變?yōu)殡p極性對稱方波脈沖。由于高速功率晶體管的耐壓限制，當(dāng)前還難以利用常規(guī)的橋式逆變電路直接產(chǎn)生所需要的脈沖電壓。有三種方法獲得所需要的脈沖高電壓：

第一是利用功率晶體管串聯(lián)提高耐壓，但這些串聯(lián)的功率晶體管需要采取措施實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均壓，造成電路復(fù)雜，控制難度大，且影響輸出脈沖的空載上升／下降時(shí)間；

第二是利用脈沖變壓器升壓，該方法電路簡單，但脈沖變壓器使輸脈沖前后沿變差，且難以滿足脈頻率大范圍可調(diào)的要求；

第三是利用同步運(yùn)行的，個(gè)對稱方波逆變橋模塊級聯(lián)獲得所需要的高壓脈沖，該方法具有波形好、靈活的特點(diǎn)，但要求每個(gè)級聯(lián)的逆變橋模塊都有一個(gè)高隔離度直流電源，且各逆變橋需要在同步信號控制下同步工作。由于逆變橋級聯(lián)方式可以通過改變級聯(lián)模塊數(shù)量靈活選擇最高脈沖幅值、波形對稱性等特點(diǎn)，本系統(tǒng)采用該方法。http://www.frameer.com