[实用新型]一种用于大电流IGBT器件的超导磁体主回路开关装置

说明书

本实用新型公开了一种用于大电流IGBT器件的超导磁体主回路开关装置，包括电流源模块以及和电流源模块连接的IGBT主回路模块、电压电流检测模块、低温容器和失超检测仪，低温容器内部设置有超导磁体，用以保持超导磁体处于极低温状态；失超检测仪与超导磁体桥式电接，用以对超导磁体上产生的失超信号进行检测；IGBT主回路模块串联于电流源模块及低温容器内的超导磁体之间，用以接收失超检测仪探测到超导磁体失超后发出的失超触发信号进而快速分断电源供电主回路；电压电流检测模块并联在低温容器内的超导磁体两端，用以检测超导磁体两端的运行电压电流。

技术领域

本实用新型涉及超导磁体主回路模块领域，特别涉及一种用于大电流IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)器件的超导磁体主回路开关模块。

背景技术

自从1911年人们发现超导电性以来，超导技术的发展给电工技术带来质的飞跃。相对于常规磁体，由于超导磁体可以在大空间产生高磁场而只消耗很少的电能，由于其可以在更高的电流密度下运行，从而使线圈体积更小，重量更轻，在大型科学装备、生物医学领域、交通领域、电工领域等都得到广泛的发展及运用。

考虑到超导磁体的运行特性，对于开环带电源运行的超导磁体系统，其电源系统，主要包括了电流源模块、控制器、励磁/退磁主回路、失超检测及保护系统等，以满足对于超导磁体的励磁/退磁运行、安全监测、失超保护等功能。超导磁体电源系统主回路连接了电源模块以及超导磁体，一般包含主回路开关、退磁回路以及外部失超保护回路等，通过对主回路开关的控制实现超导磁体的励磁/退磁、失超保护等功能。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于大电流IGBT器件的超导磁体主回路开关装置，通过对主回路开关的控制实现超导磁体的励磁/退磁、失超保护等功能。

为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于大电流IGBT器件的超导磁体主回路开关装置，包括电流源模块以及和所述电流源模块连接的IGBT主回路模块、电压电流检测模块、低温容器和失超检测仪，其中：

所述低温容器内部设置有超导磁体，用以保持所述超导磁体处于极低温状态；

所述失超检测仪与所述超导磁体桥式电接，用以对所述超导磁体上产生的失超信号进行检测；

所述IGBT主回路模块串联于所述电流源模块及所述低温容器内的超导磁体之间，用以接收所述失超检测仪探测到超导磁体失超后发出的失超触发信号进而快速分断电源供电主回路；

所述电压电流检测模块并联在所述低温容器内的超导磁体两端，用以检测所述超导磁体两端的运行电压电流。

进一步的，所述IGBT主回路模块包括IGBT主回路开关、MOSFET前级开关、退磁回路二极管组和移能电阻，其中：

所述IGBT主回路开关与所述超导磁体的一端串联，用以提供大电流主回路通断控制以及在接收到所述失超检测仪失超触发信号后分断主回路，所述超导磁体接入所述移能电阻泄能回路；

所述MOSFET前级开关与所述IGBT主回路开关串联，用以在所述超导磁体失超后彻底隔离所述电流源模块，防止所述电流源模块内部回路对所述超导磁体放电回路产生未知干扰，同时保护所述电流源模块不受所述超导磁体的失超电压冲击；

所述退磁回路二极管组通过所述IGBT主回路开关并联在所述低温容器内的超导磁体两端，用以为所述超导磁体提供退磁回路并通过调整所述退磁回路二极管组的串并联数量来满足额定最高运行电流和不同的退磁速率；

所述移能电阻并联在所述低温容器内的超导磁体两端，用以实现IGBT电流快速转换并释放储存在超导磁体内的能量。