一種沖擊大電流模擬測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種沖擊大電流模擬測試方法，其特征在于：分別測量大功率微波系統(tǒng)中每只大功率真空電子管體的地電阻和收集極電阻，并根據(jù)大功率真空電子管的產(chǎn)品特性和單管測試數(shù)據(jù)，查找其管體過流安全閾值和收集極過流安全閾值，根據(jù)系統(tǒng)特點和以上分析結(jié)果，選擇合適的電流測試傳感器加裝到系統(tǒng)中，電流測試傳感器上加裝測試組件與保護系統(tǒng)相連接，調(diào)節(jié)恒流源的輸出，模擬大功率真空電子管短路發(fā)生的沖擊電流特性，由此檢驗保護系統(tǒng)的性能。
【專利說明】一種沖擊大電流模擬測試方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種電流測試方法，尤其是一種沖擊大電流模擬測試方法。
[0002]技術(shù)背景:
高功率連續(xù)波微波系統(tǒng)主要用于磁約束聚變裝置的輔助加熱。這類系統(tǒng)有兩個典型特點:1)大功率真空電子管是其中的核心組成部分，目前基本依賴進口，價格非常昂貴，而且工作條件要求苛刻，容易發(fā)生真空管內(nèi)部打火，稍有不慎，保護系統(tǒng)失靈，則會導(dǎo)致電子管報廢；2)高壓電源是此類微波系統(tǒng)的能量來源，當(dāng)電子管處于內(nèi)部打火故障態(tài)時，相當(dāng)于將高壓電源短路，此時系統(tǒng)回路中的大電流將發(fā)生瞬時的大幅度變化，產(chǎn)生很強的感應(yīng)電動勢，對系統(tǒng)中各種元器件造成很大威脅。能避免損失和排除威脅的關(guān)鍵是要有可靠穩(wěn)定的保護系統(tǒng)。保護系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定得益于多次測試。而如果一套不成熟的保護系統(tǒng)要在現(xiàn)場測試，必須使整套系統(tǒng)運行起來，不僅對大功率真空電子管是巨大考驗，而且系統(tǒng)中的其他各種元器件的安全也得不到保障。本發(fā)明人為解決上述問題，發(fā)明了一種沖擊大電流模擬測試方法，用以模擬大功率真空電子管發(fā)生短路故障時的環(huán)境，方便保護系統(tǒng)的測試。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
一種沖擊大電流模擬測試方法，其特征在于:
(1)、分別測量大功率微波系統(tǒng)中每只大功率真空電子管管體的地電阻；
(2)、分別測量大功率微波系統(tǒng)中每只大功率真空電子管收集極的地電阻；
(3 )、依據(jù)大功率真空電子管的產(chǎn)品特性和單管測試數(shù)據(jù),查找管體過流安全閾值；
(4)、依據(jù)大功率真空電子管的產(chǎn)品特性,查找收集極過流安全閾值；
(5)、依據(jù)系統(tǒng)回路特征、上述得到的電阻和過流安全閾值，選用多個合適的電感、電容、電阻與電流源組成回路，模擬真實回路的阻抗特征；
(6)、根據(jù)系統(tǒng)組成，在不同點加裝電流測試傳感器；
(7)、在電流測試傳感器上加裝測試組件與保護系統(tǒng)連接；
(8)、完成上述步驟后，調(diào)節(jié)電流源的輸出，即可模擬真空電子管短路時發(fā)生的沖擊大電流特性，由此檢驗保護系統(tǒng)的性能。
[0004]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1為4.6GHZ/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，附圖標(biāo)記中:1為速調(diào)管箱(內(nèi)部裝有4只速調(diào)管)；2為托卡馬克大廳一樓西平臺；3為托卡馬克大廳地下室；4為銅皮地線；5為銅皮地網(wǎng)；6為輔助加熱大樓；7為46kV負(fù)高壓電源。
[0005]附圖2為4.6GHz/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)的沖擊電流模擬測試原理圖；
其中，附圖標(biāo)記說明如下:1為恒流源；2為電流方向；3為開關(guān)；4為電流檢測和處理單元；4為電感；5為電容；6為電阻；7為接地點。
[0006]具體實施:
現(xiàn)以4.6GHz/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)的沖擊電流模擬測試為例，非限定實施例敘述如下:
(I)、分別測量4.6GHz/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)中24只大功率速調(diào)管管體的地電阻；所述大功率速調(diào)管為美國CPI公司制造的250kW連續(xù)波速調(diào)管；
(2)、分別測量4.6GHz/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)中24只大功率速調(diào)管收集極的地電阻；
(3),4.6GHz/6MW連續(xù)波微波系統(tǒng)包括24只美國CPI公司生產(chǎn)的250kW速調(diào)管，結(jié)合產(chǎn)品手冊和單管實驗，它們的管體過流安全閾值為60mA ；
(4)、依據(jù)上述速調(diào)管的特性，查找收集極過流安全閾值為9A；
(5)、如圖1所示，系統(tǒng)中的24只速調(diào)管安裝在東方超環(huán)EAST裝置大廳，其中16只速調(diào)管在負(fù)一樓，剩余8只在一樓，高壓電源安裝在輔助加熱樓3層，地系統(tǒng)位于輔助加熱樓負(fù)一樓；如圖2所示，選用多個合適的電感、電容、電阻與電流源組成回路，模擬真實回路的阻抗特征；
(6)、根據(jù)系統(tǒng)組成，在速調(diào)管陰極安裝Pearson電流傳感器、在收集極出口處安裝分流器；所述Pearson電流傳感器和分流器包括在圖2中的電流檢測和處理單元中；
(7)、在電流測試傳感器上加裝濾波、放大隔離組件與保護系統(tǒng)連接；所述濾波、放大隔離組件和保護系統(tǒng)包括在圖2中的電流檢測和處理單元中；
(8)、完成上述步驟后，調(diào)節(jié)恒流源的輸出，即可模擬真空電子管短路時發(fā)生的沖擊大電流特性，由此檢驗保護系統(tǒng)的性能。
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊大電流模擬測試方法，其特征在于: (1)、分別測量大功率微波系統(tǒng)中每只大功率真空電子管管體的地電阻； (2)、分別測量大功率微波系統(tǒng)中每只大功率真空電子管收集極的地電阻； (3 )、依據(jù)大功率真空電子管產(chǎn)品特性和單管測試數(shù)據(jù),查找管體過流安全閾值； (4)、依據(jù)大功率真空電子管的產(chǎn)品特性和單管測試數(shù)據(jù),查找收集極過流安全閾值； (5)、依據(jù)系統(tǒng)回路特征、上述得到的電阻和過流安全閾值，選用多個合適的電感、電容、電阻與電流源組成回路，模擬真實回路的阻抗特征； (6)、根據(jù)系統(tǒng)組成，在不同點加裝電流測試傳感器； (7)、在電流測試傳感器上加裝測試組件與保護系統(tǒng)連接； (8)、完成上述步驟后，調(diào)節(jié)電流源的輸出，即可模擬真空電子管短路時發(fā)生的沖擊大電流特性，由此檢驗保護系統(tǒng)的性能。
【文檔編號】G01R31/00GK103760433SQ201310723086
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】馮建強, 楊永 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所