Краткое руководство пользователя

Введение

Информация, приведенная в данной статье, относится только к источникам питания на токи 100 и 120 А с воздушным охлаждением (далее БП100 и БП120). Инструкции по эксплуатации источников питания с водяным охлаждением (БП300 и БП75) могут отличаться.

См. также:
Инструкция пользователя и описание блока питания соленоида на ток 300 А

Общие положения

Источники питания БП100 и БП120 предназначены для использования в составе прецизионных измерительных установок, таких как ЭПР спектрометр или установка для исследования гальваномагнитных характеристик, совместно с различными криомагнитными системами на основе сверхпроводящих соленоидов. Оба блока требуют трехфазного питания ~220/380 В, оснащены аналоговым конвертором AC/DC на основе трехфазного понижающего трансформатора и имеют очень низкий уровень побочных излучений, что позволяет использовать данные устройства совместно с высокочувствительной измерительной аппаратурой.

Новые схемотехнические решения, использованные в источнике питания БП120, позволили не только увеличить максимальную выходную мощность, но и достичь очень высокой точности стабилизации тока магнита, что в отличие от БП100 делает его пригодным для прецизионных ЭПР измерений с разрешением по магнитному полю порядка 1 Э в диапазоне полей до 100 КЭ.

Источники питания могут работать как в режиме стабилизации тока, так и в режиме развертки тока с постоянной скоростью (или по произвольному закону I(t) в случае управления от компьютера). Возможна реализация режима работы со сверхпроводящей закороткой, если это допускается конструкцией криомагнитной системы. Оба блока оснащены интерфейсом RS-232 для связи с компьютером и весьма просты в обращении - как правило, от пользователя источника питания требуется только подключить силовые кабели к криостату и включить устройство в сеть, а управление разверткой и стабилизацией поля осуществляется программно.

Фотография источника питания электромагнита типа БП75

Меры предосторожности при работе с источниками питания

  • Если блок отключен от криостата, его выходные клеммы должны быть замкнуты или закороткой на корпусе, или путём замыкания силовых кабелей. Включение блока при разомкнутых выводах крайне нежелательно.
     
  • Источники питания оснащены индикаторами напряжения фазовых линий Ф1, Ф2 и Ф3 на передней панели. Запрещается работа с источником питания в том случае, если хотя бы один из индикаторов показывает отсутствие напряжения.
     
  • Оба источника питания (БП100 и БП120) используют вентиляторы для охлаждения силовых каскадов. В отладочном режиме эти вентиляторы могут быть отключены, однако работа устройства в таком режиме может привести к перегреву и выходу из строя силовых элементов. Пользователям категорически запрещается эксплуатация блоков с выключенными вентиляторами.
     
  • В блоке БП100 предусмотрен режим контроля силовой части. Этот режим предназначен исключительно для настройки блока, и иное его использование категорически запрещается. Переключатель режимов должен всегда находиться в положении "Работа".
     
  • Категорически запрещается нагружать блок на соленоид при отсутствии шунта на токовводах криостата. Аварийный сброс поля в этом случае заведомо приведёт к выходу из строя как блока, так и соленоида.

Описание органов управления

Органы управления и индикация расположены на передней панели устройства. Хотя в большинстве случаев оказывается достаточным программное управление от компьютера, при разработке было предусмотрено ручное управление развёрткой тока.

  • Стрелочный индикатор тока показывает значение тока в амперах через шунт, встроенный в силовую часть источника.
     
  • Клеммы «выход шунта» предназначены для подключения вольтметра при измерении тока с высокой точностью. Сопротивление шунта равно 0.75 мОм (75 мВ / 100 А) для БП100 и 0.5 мОм (75 мВ / 150 А) для БП120.
     
  • Дисплей предназначен только для контроля работы ЦАП устройства управления и технологической индикации.
     
  • Предусмотрено 3 режима ручного управления: развёртка тока "вверх", развёртка тока "вниз" и остановка развёртки. Для запуска развёртки "вверх" следует кратковременно нажать соответствующую кнопку, при этом загорится индикатор и начнут изменяться значения ЦАП на дисплее. Для остановки развёртки следует нажать кнопку "вниз". Повторное нажатие этой кнопки приведёт к запуску развёртки "вниз". Кнопка "сброс" предназначена для быстрого вывода тока, например, в случае аварии, причём её нажатие в режиме нормальной развёртки поля обычно приводит к переходу соленоида в несверхпроводящее состояние, что является аварийным режимом. Поэтому сбрасывать ток при подключенном соленоиде допустимо только в том случае, когда он уже заведомо перешёл в несверхпроводящее состояние.
     
  • Скорость развёртки можно менять при помощи соответствующего переключателя, имеющего 10 положений. Положения "9"-"0" соответствуют следующим значениям полного времени развертки (в мин.): 178, 119, 89, 60, 40, 21, 10, 8, 4, 3.
     
  • Разъём "RS232" предназначен для подключения к компьютеру. Во избежание повреждения интерфейсного буфера, подключать источник к компьютеру можно только при выключенном питании обоих устройств.
     
  • Переключатель "Контроль/Работа" и регулятор тока транзисторов (только для БП100) предназначены для отладки устройства.