系統說明

    能量吸收器測試系統包含電源和一個額定值為400VDC、±150A 的可再生能量吸收器。該系統由直流電源、一個交流配電與聯鎖系統、一個能量吸收器機箱及一個吸收器負載電阻機箱組成。電源配備有可通過GPIB 進行控制的遠程控制選項，也可以在本地模式下利用前面板進行控制。下面的章節中說明了系統特定部件的操作。

    直流電源

    電源由兩個型號類型組成，每個的額定值為0-400VDC、75A。SGI 電源包含一個GPIB 編程接口，并作為主電源運行。SGA 電源被用做從電源，并被用做壓控電流源。主/從電源被用來提供高達400V、150A（60kW）的輸出功率。在主/從結構內，電源作為一個單元運行，而且可以主單元通過本地控制或IEEE-488 操作。

    直流電源包括一個用于電壓及電流回讀的裝置。在電源前面板設置電流回讀以便SGI 電源指示兩個電源的總和。用在本系統中時，電源電流監控顯示實際的電源輸出電流。因為能量吸收器機箱內有一個阻流二極管，再生電流不通過電源傳導，因此，可單獨進行系統電流回讀。

    能量吸收器負載機箱

    能量吸收器負載機箱含有再生電阻性負載元件。負載由許多串聯或并聯的大功率電阻器組組成，在30kW 的連續功率及60kW 的峰值功率下能產生總計大約1.5 歐姆的電阻。

    能量吸收器控制機箱

    能量吸收器控制機箱包含主電壓鉗及次級電壓鉗，這些電壓鉗由一個IGBT 及一個SCR 組成。此外，它還包含一個GPIB 程序設計裝置、測量電路及為功率元件提供驅動信號的控制器。在機箱內，在輸出之間連接高電流總線電容以儲存能量為負載提供高峰值電流脈沖，并限制電壓上升的速度（轉換速率），這樣在外部再生電流脈沖產生時，允許IGBT 以可控的頻率運行。

    用一個與輸入電源相串聯的阻流二極管檢測電流的方向及振幅。使用差分放大器監控阻流二極管兩端的電壓并將其調節至內置GPIB 控制器所設置的與輸入電壓電平無關的電壓值。因為在一些試驗中允許電壓在再生脈沖產生時超過其額定值，對阻流二極管兩端的輸出進行縮放以使供應給比較器的電壓與具有相同電壓量程的控制器模數轉換器成比例。當電流由執行器流回至吸收器機箱時，總線電容充電，直到比較器的輸入值達到所設置的臨界值并激活一個驅動信號以開啟IGBT 與吸收器負載電阻通過輸出總線相連的電源。

    電阻將輸出電容放電，直至比較器上的電壓達到某個低閾值。這樣，通過執行器再生電流提供充電電流、吸收器負載電阻提供放電電流，可將總線電容器組的電壓維持在一個恒定的水平（在充電和放電期間會有大約5V 的峰峰紋波）。能量吸收器控制機箱還含有用于通過一個控制連接器激活交流輸入接觸器、繼電器及電源關閉信號的線路。還有與直流輸出電壓及電流成比例的高帶寬0-10V 模擬線路用于供示波器或外部模擬系統監控用。機箱內置的GPIB 控制器上有電壓及電流監控器，以便通過總線訪問它們的值。機箱的其他功能包括一個在電源中斷時供二次保護SCR 使用的過壓保護檢測器和用于顯示過壓保護線路、繼電器及接觸器運行狀態的前面板狀態指示燈。

    示波器圖例顯示的是電源及再生電路在特定負載情況下的動作。

    圖片顯示了輸出電壓的展開圖，上面的充電與放電時間更加清晰。底部軌跡顯示的是在發生脈沖觸發的再生事件過程中能量吸收器電源機架上的輸出電流。頂部軌跡（1）顯示的是在10V/div 的交流耦合時由程序設置的270VDC 輸出電壓。下面的軌跡（3）顯示的是在100A 的電阻性負載和150A 的再生電流間切換的100A/div 的負載電流。示波器軌跡中間的箭頭是零電流水平。示波器軌跡以4ms/div 顯示。

    通信

    控制電源輸出及電源的電壓與電流回讀的通信是通過一個GPIB 接口使用標準的SCPI 命令實現的。還可以通過前面板手動操作電源。能量吸收器機箱含有一個GPIB 接口用于設置再生鉗位限度、輸入接觸器閉合、釋放繼電器閉合及電壓與電流回讀。機架后面有供兩個接口使用的GPIB 連接。

    交流控制及配電

    電源機架系統中含有一個交流配電系統。額定直流輸出功率為60kW、480VDC 及150A，通過400VAC、三相四線連接至機架的交流輸入電流為120A/相。交流電源通過兩針套管式連接器并經過斷路器和電源斷開聯鎖接觸器至機架。通過安 裝于前面板的開啟/關閉開關閉合或利用通過后輸入/輸出面板連接器可獲得的輔助開關閉合激活繼電器以運行交流聯鎖。開啟/關閉面板含有兩個按鈕開關，一個開啟按鈕及一個轉動鎖定關閉按鈕。還提供有一個門聯鎖和單點接地連接。

直流輸出

    通過上圖中面板上的一個具有合適型號和載流量的MS型連接器進行直流輸出。我們提供相配套的連接器。