[发明专利]一种交流大电流冲击测试装置和测试方法

权利要求书

1.一种交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的测试装置包括交流电源（Uac）、超导磁体电源（Udc）、调压变压器（Tr1）、变压器（Tr2）、断路器（SW1）、第一单刀双掷开关（S1）、第二单刀双掷开关（S2）、第一电流传感器（A1）、第二电流传感器（A2）、电压传感器（V1）、第一晶闸管组（G1）、第二晶闸管组（G2）和电阻（R）；交流电源（Uac）连接在调压变压器（Tr1）的原边线圈（L11）上，调压变压器（Tr1）的副边线圈（L12）与断路器（SW1）串联后连接在变压器（Tr2）的原边线圈（L21）上，变压器（Tr2）的副边线圈（L22）的第一连接点（a）与第二晶闸管组（G2）和第一电流传感器（A1）串联电路的一端相连，第二晶闸管组（G2）和第一电流传感器（A1）串联电路的另一端连接在第一单刀双掷开关（S1）的第二连接点（11）；变压器（Tr2）的副边线圈（L22）的第二连接点（b）与电阻（R）和第一晶闸管组（G1）的并联电路的一端相连，电阻（R）和第一晶闸管组（G1）的并联电路的另一端连接在第二单刀双掷开关（S2）的第二连接点（21）；第一单刀双掷开关（S1）的第一连接点（10）与第一测试点（P1）相连，第二单刀双掷开关（S2）的第一连接点（20）与第二测试点（P2）相连，电压传感器（V1）并联在第一测试点（P1）和第二测试点（P2）之间，第二电流传感器（A2）和超导磁体电源（Udc）的串联电路连接在第一单刀双掷开关（S1）的第三连接点（12）和第二单刀双掷开关（S2）的第三连接点（22）之间。

2.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的调压变压器（Tr1）为升压调压变压器，一方面，通过升压提高电压的可调范围，另一方面，通过调压，控制和调节超导带材和磁体测试所需的电流。

3.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的变压器（Tr2）为降压变压器，通过降压产生较大的输出电流。

4.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的第一单刀双掷开关（S1）和第二单刀双掷开关（S2）用于第一交流电源（Uac）和超导磁体电源（Udc）的切换，具有空载切换和带载运行能力。

5.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的第一晶闸管组（G1）和第二晶闸管组（G2）由晶闸管相互反并联组成。

6.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的超导磁体电源（Udc）为调压变流的直流电源，用于第一超导样品（SP）的临界电流测试，临界电流的判据为1μV/cm。

7.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的交流电源（Uac）为单相交流电源。

8.按照权利要求1所述的交流大电流冲击测试装置，其特征是所述的控制器通过第一模拟输入口（S01）输入线路电流信号（Iac），通过第二模拟输入口（S02）输入故障触发指令（Fault），通过第三模拟输入口（S03）输入初始相位角θ，通过第四模拟输入口（S04）输入大电流冲击时间T_f，通过第一数字输出口（S11）和第二数字输出口（S12）分别输出第一晶闸管组（G1）和第二晶闸管组（G2）的触发信号；在控制器的初始状态时，第一数字输出口（S11）输出零电平，第一晶闸管组（G1）处于关断状态，第二数字输出口（S12）输出高电平，第二晶闸管组（G2）处于导通状态，线路电流信号（Iac）首先经过滤波，然后用于过零检测，通过初始相位角θ计算触发延迟时间t₀；控制器发出故障触发指令（Fault）且产生高电平，控制器开始对线路电流信号（Iac）进行过零检测，并根据线路电流信号（Iac）的正负给出对应的正负方波信号，从正负方波信号的第一个上升沿开始，给正负方波信号进行一个触发延迟时间t₀的信号延迟，延迟后的信号（Sig1）通过第一数字输出口（S11）输出，控制第一晶闸管组（G1）使其导通；从延迟后的正负方波的第一上升沿开始，根据所设置一个时间为大电流冲击时间（T_f）的计时器，计时结束后，控制信号（Sig2）变为零电平，从第二数字输出口（S12）输出，关断第二晶闸管组（G2）。