超导磁体电源
超导磁体:医学与科学的磁力伙伴

超导磁体:医学与科学的磁力伙伴超导磁体是一种基于超导材料技术的磁体,能够产生极强的磁场。
这种磁体在医学和科学领域有着广泛的应用,例如核磁共振成像(MRI)、离子束治疗、高能物理实验等。
本文将深入探讨从物理定律到实验准备和过程,以及实验的应用和其他专业性角度。
首先,我们需要了解超导材料的特性。
超导材料在低温下能够导电时无阻碍的,这种特性被称为超导性。
当材料的温度低于其临界温度时,超导材料的电阻会突然消失,使得电流在不发生能量损耗的情况下持续流动。
这是应用超导材料制造超导磁体的基础。
超导磁体的核心是超导线圈,其通过在超导材料中通入电流来产生强大的磁场。
超导线圈由超导材料制成,并经过精心设计以满足特定的实验需求。
例如,在MRI中,超导线圈用于产生强大而均匀的磁场,以探测人体内的核磁共振信号。
为了实现超导材料的超导性,超导磁体需要在低温环境下工作。
这是因为超导材料的临界温度通常在非常低的温度范围内,例如液氮温度(77K)或液氦温度(4.2K)。
为了保持低温环境,超导磁体通常使用制冷机组和绝缘材料。
制冷机组利用压缩机和冷凝器来制冷工质,然后通过蒸发器使其蒸发,吸收热量并保持低温。
绝缘材料用于减少热传导,以保证低温环境的稳定性。
在实验准备阶段,我们首先需要确定所需的磁场强度和均匀性。
根据实验需求设计超导线圈的尺寸和形状,确保其能够产生所需的磁场分布。
同时,我们还需选择合适的超导材料,并根据实验需求来确定其工作温度。
接下来,我们需要设计超导线圈的结构和细节。
这包括线圈的形状、绕制方法、绕组层数等。
在设计过程中,我们需要考虑线圈的电流密度、磁场对超导材料的限制等因素。
使用电磁场模拟软件,可以优化线圈的设计,以确保磁场的均匀性和稳定性。
在制造超导线圈的过程中,我们需要选择合适的超导材料,并进行细致的加工。
常见的超导材料包括铜氧化物和铝氧化物。
这些材料需要通过化学方法制备成粉末,然后通过压制和烧结等工艺进行成型。
接下来,我们需要对超导线圈进行绝缘处理,以提高线圈的耐压性能。
超导技术在能源领域的应用前景

超导技术在能源领域的应用前景随着科学技术的不断发展,新的能源技术也不断涌现。
其中,超导技术作为一种能够高效利用能源并具有广泛应用前景的技术,在近年来备受研究者和业界专家的关注。
超导技术是指在低温下特定材料的电阻趋于零,电流得以在其中流动而不发热,这种特性可以被应用于电力输送、电子元件、医疗设备等多个领域。
下面将介绍超导技术在能源领域的应用前景。
1. 超导输电技术超导输电技术是一种利用超导材料传输电能的技术。
传统的输电线路存在着线路损耗大、线路消耗能量多等问题,而超导技术可以将输电损耗降至极低,大大提高输电效率。
在超导输电技术方面,中国已经展开了大规模的研发和应用。
例如2019年中国南方电网在广东省出现了中国第一条超导电缆,这条电缆采用的是金属包覆超导体技术,长达1公里,为中国超导输电技术发展做出了贡献。
此外,超导电缆的应用还可以使城市内的电力设备更加美观整洁,既提高了城市居民生活质量,又降低了用电成本。
2. 超导储能技术储能技术是可再生能源技术的重要组成部分,目的在于解决能源的稳定性和可再生性问题。
超导储能技术是指利用超导磁体储存电能,并以较小的损耗恢复电能的技术。
超导储能技术可以用于调峰和备用电源,因其响应速度快、储能成本低、电池寿命长、内阻小等优点而备受关注。
利用超导储能技术建造的储能站点可以解决可再生能源的不稳定性问题,减少能源储备缺口,同时可节约燃煤发电厂的大量燃料消耗及化石能源的消耗,为世界节能减排做出了贡献。
3. 超导电机技术超导电机技术是指利用超导体制造的电机。
相比传统的电动机,超导电机拥有更高的效率、更小的体积和更低的噪音,使其特别适用于未来的新能源汽车和船舶技术。
未来的超导电机技术将会在新能源汽车领域起到巨大的作用,因为它不仅能够减少车辆的重量,同时还能够提高汽车的能量转换效率。
据估算,未来新能源汽车的销量有望超过传统燃料汽车,而超导电机技术将成为汽车电机技术的发展方向。
4. 超导磁体技术超导磁体是指利用超导材料制备出来的强磁体。
超导磁体工作原理

超导磁体工作原理超导磁体是一种利用超导体的特殊性质产生强磁场的装置。
它在医学影像、能源研究、加速器实验等领域发挥着重要作用。
本文将详细介绍超导磁体的工作原理,以及超导磁体的组成和应用。
一、超导磁体的基本原理超导磁体工作的基本原理是利用超导体在低温下呈现出零电阻和完全的磁通抗拒现象。
当超导体的温度降低到临界温度以下,它的电阻将突然变为零,同时磁通也能够完全穿透超导体而不损失能量。
这种特殊的电性和磁性质使得超导磁体能够产生极强的磁场。
二、超导磁体的组成1. 超导体:超导磁体的关键是超导体材料。
常用的超导体材料包括铜氧化物和铌钛合金等。
这些材料在极低温下(-196℃以下)才能表现出超导性能。
2. 冷却系统:由于超导体需要在极低温下工作,超导磁体必须配备冷却系统来降低温度。
最常用的冷却方法是液氦制冷,它可以将温度降低到4.2K,使得超导体能够达到超导态。
3. 线圈:超导磁体的线圈是用超导材料制成的螺线管。
通过在螺线管中通入电流,超导磁体能够产生强磁场。
根据需要,线圈可以由单层螺线或多层螺线组成。
4. 外部绝缘:为了防止超导磁体产生的磁场对外界产生干扰,超导磁体通常需要进行外部绝缘处理。
绝缘层可以由绝缘材料或超导磁体周围的真空室来实现。
三、超导磁体的工作过程超导磁体的工作过程可以分为两个阶段:充电和恒磁。
1. 充电:在充电阶段,超导磁体的线圈接通电源,通过线圈流过的电流开始在超导体中建立磁场。
由于超导体的零电阻性质,电流不断增加,磁场也逐渐达到设计要求。
2. 恒磁:当充电阶段完成后,超导磁体进入恒磁阶段。
在恒定电流下,超导磁体能够维持强磁场,其磁场强度与电流的关系符合超导体的磁场方程。
在这个阶段,超导磁体可以应用于医学影像、实验研究等领域。
四、超导磁体的应用超导磁体在许多领域具有广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域:1. 医学影像:超导磁体在核磁共振成像(MRI)中起着至关重要的作用。
通过产生强磁场,超导磁体能够使核磁共振成像更加清晰和准确。
超导磁力储能工作原理

超导磁力储能工作原理超导磁力储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)是一种高效、可靠的电力储能技术,被广泛应用于电力系统的稳定性调节、电压控制、电能品质提升等方面。
它基于超导材料的特性,利用超导体在零电阻状态下可以存储巨大的电磁能量,从而实现电力的高效储存。
本文将详细介绍超导磁力储能的工作原理及其应用。
一、超导磁力储能的基本原理超导磁力储能系统主要由超导线圈、冷却系统和功率控制系统组成。
其中,超导线圈是实现电磁能量储存的核心部件,冷却系统用于保持超导状态,而功率控制系统则用于实现能量的输入和输出控制。
1. 超导线圈:超导线圈通常采用超导材料制成,它的内部通过冷却系统维持在超导态。
超导材料具有零电阻和完全排斥磁场的特性,在零电阻状态下产生的电流可以无损地在超导线圈中流动,从而实现能量的存储。
2. 冷却系统:在超导磁力储能系统中,保持超导线圈在超导态需要低温环境的支持。
通常采用液氦冷却系统,将超导线圈冷却至临界温度以下,使其进入超导态。
通过冷却系统的维持,超导线圈的零电阻特性才能得到保证。
3. 功率控制系统:功率控制系统用于控制超导磁力储能的输入和输出。
当电网稳定时,超导线圈会接收电网输送的电能,将电能转化为磁能储存在超导线圈中。
而在电网需要补偿或发生故障时,超导线圈可以快速释放储存的磁能,将其转化为电能输出到电网中。
二、超导磁力储能的工作过程超导磁力储能的工作过程可以分为充放电两个阶段,即储能阶段和释能阶段。
1. 储能阶段:当电网供电稳定时,超导线圈会接收电网输送的电能,并将电能转化为磁能储存在超导线圈中。
在这个阶段,超导线圈处于超导态,电流可以无损地在超导线圈中循环。
2. 释能阶段:当电网发生故障或需要补偿时,超导磁力储能系统会迅速将储存的磁能转化为电能输出到电网中。
在这个阶段,超导线圈会失去超导态,电流开始在超导线圈中产生阻力,电能会迅速被释放。
超导磁储能的工作原理

超导磁储能的工作原理超导磁储能是一种新型的能量储存技术,利用超导材料的特殊性质来实现高效能量的储存和释放。
其工作原理可以简单概括为超导磁体吸收和释放磁场能量的过程。
超导磁储能的基本原理是基于超导材料的零电阻和完全磁通排斥效应。
超导材料在低温下会出现零电阻的特性,电流可以在其内部无阻碍地流动。
当超导磁体处于超导态时,它可以保持高强度的磁场,而不会因为电阻而产生能量损耗。
超导磁储能系统通常由超导磁体、储能装置和电源组成。
电源通过外部电源将电能输入超导磁体,使其形成强磁场。
一旦超导磁体处于超导态,其内部电流将在零电阻状态下持续流动,形成稳定的磁场。
当需要储存能量时,外部电源将电能输入超导磁体,使其磁场增强。
由于超导材料的完全磁通排斥效应,磁场的增强将导致超导磁体内的电流增加。
超导磁体内的能量储存量正比于电流的平方,因此磁场的增强将使得储能量大幅增加。
当需要释放能量时,超导磁体与储能装置之间的连接开启,使超导磁体内的电流可以流回储能装置。
由于超导材料的零电阻特性,电流可以在超导磁体内部无阻碍地流动,磁场能量被转化为电能输出。
超导磁体内的能量释放过程非常快速,能量损耗极低。
超导磁储能技术具有许多优势。
首先,超导材料的零电阻特性使得能量的储存和释放过程非常高效,能量损耗几乎可以忽略不计。
其次,超导磁储能系统的能量密度非常高,可以储存大量的能量。
再次,超导磁储能系统的响应速度非常快,能够在短时间内释放大量的能量。
此外,超导磁储能系统的循环寿命长,能够进行多次的充放电循环。
然而,超导磁储能技术也存在一些挑战和限制。
首先,超导材料需要低温环境才能发挥其超导特性,这需要耗费大量的能量来维持低温条件。
其次,超导磁储能系统的制造和维护成本较高,限制了其在大规模应用中的推广。
此外,超导磁储能系统的体积较大,不便于移动和集成到现有的能源系统中。
尽管存在一些挑战,超导磁储能技术在能源储存领域具有巨大潜力。
随着超导材料的研究和制备技术的进步,超导磁储能系统的性能将进一步提高。
超导磁体的电源设计与控制

超导磁体的电源设计与控制超导磁体是一种应用于科学研究、能源领域和医学诊断的重要设备。
它利用超导材料的特殊性质,在低温下产生强大的磁场。
然而,为了使超导磁体正常工作,电源设计和控制是至关重要的。
一、超导磁体的基本原理超导磁体的基本原理是利用超导材料在低温下的零电阻特性来传输电流。
当超导材料被冷却到临界温度以下时,电流可以在其中无阻力地流动,形成一个稳定的磁场。
这种零电阻特性使得超导磁体具有高效率和高稳定性的特点。
二、电源设计1. 电源类型超导磁体的电源可以分为直流电源和交流电源两种类型。
直流电源适用于需要持续产生稳定磁场的应用,如核磁共振仪器。
交流电源适用于需要调节磁场强度和方向的应用,如磁共振成像仪器。
2. 电源容量超导磁体的电源容量取决于所需的磁场强度和体积。
较高的磁场强度和较大的体积需要更大容量的电源。
因此,在设计电源时,需要根据具体应用的需求合理选择电源容量。
3. 电源稳定性超导磁体对电源的稳定性要求较高。
由于超导材料的零电阻特性,即使微小的电流波动也可能导致超导材料失去超导状态。
因此,电源设计应考虑到电流的稳定性,以确保超导磁体的正常工作。
三、电源控制1. 电流控制超导磁体的电流控制是保证磁场稳定性的关键。
电流控制系统通常包括电流传感器、反馈控制回路和功率放大器。
电流传感器用于监测电流的变化,反馈控制回路将监测到的电流信号与设定值进行比较,并通过功率放大器调节电源输出,以保持电流稳定。
2. 温度控制超导磁体的温度控制也是电源控制的重要组成部分。
由于超导材料的临界温度较低,需要将超导磁体保持在低温环境中。
温度控制系统通常包括冷却设备和温度传感器。
冷却设备可以通过制冷剂或液氮等方式将超导磁体冷却到所需的温度。
温度传感器用于监测超导磁体的温度变化,并通过控制冷却设备来保持温度稳定。
3. 磁场控制超导磁体的磁场控制可以通过调节电流和磁体几何形状来实现。
电流控制可以通过调节电源输出来改变磁场强度。
特变电工 超导概念
特变电工超导概念特变电工超导概念简介特变电工(TEBA)是中国一家专注于超导技术研究和应用的高科技企业,成立于1992年。
超导概念是该公司的核心领域之一,其在超导材料、超导设备和超导应用方面都取得了重要成果。
超导材料特变电工致力于超导材料的研发和制造,其产品主要包括:•超导电缆:采用高温超导材料制造的电缆,具有低能耗、高可靠性和大容量传输等优势。
•超导带材:用于制造超导线圈和磁体的基础材料,可应用于医学成像、能源传输等领域。
•超导酸性氧化物陶瓷材料:用于制造高温超导体的关键材料,具有较高的临界温度和临界电流密度。
超导设备特变电工开发和生产了各类超导设备,涵盖以下领域:•超导磁体:包括磁共振成像(MRI)系统中的超导磁体、核磁共振(NMR)设备中的超导磁体等。
•超导电源:提供超导材料所需的电源,保障超导设备的正常运行。
•超导电感器件:用于测量温度、磁场等物理量的超导传感器,具有高灵敏度和低噪声等特点。
超导应用特变电工的超导技术在多个领域得到应用,主要包括:•能源传输:利用超导材料的低能耗特性,实现高效的电能传输,减少能源损耗。
•医学成像:超导磁体作为核磁共振成像的核心组件,提供高清晰度、高对比度的医学图像。
•科学研究:超导技术在凝聚态物理学、电子学等领域具有重要应用,为科学研究提供了有力工具。
总结特变电工作为一家专注于超导技术的企业,致力于超导材料、超导设备和超导应用的研究和开发。
其超导材料包括超导电缆、超导带材和超导酸性氧化物陶瓷材料,超导设备包括超导磁体、超导电源和超导电感器件。
超导技术在能源传输、医学成像和科学研究等领域得到广泛应用,为社会进步和科技创新作出了重要贡献。
特变电工作为一家资深创作者,专注于超导技术的研究和开发。
下面将进一步介绍特变电工超导概念的相关内容。
高温超导材料高温超导材料是特变电工超导技术的重要组成部分。
相比于低温超导材料,高温超导材料具有更高的临界温度,使得它们可以在较高的温度下实现超导状态。
2.5V/18kA超导磁体模型线圈电源设计
Ke wo d p w r s p l ul- r g i u t ih fe u n y r ci e ;c re tmo e y r s: o e u p y;f b d e cr i;h g - q e c e t i r u n d i c r f
第4 6卷 第 2期
2 2年 2月 01
电 力 电 子 技 术 P w rE e t n c o e l cr is o
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O. 二
F b u r 0 2 e r ay 2 1
2 /8k . V 1 A超导磁体模型线圈电源设计 5
付 蔚 ,刘 小 宁 ,李 俊
( g gei Hi Man t h c
L brtr hns cd m i cs He i 3 0 1 hn ) a o o o C i eA ae yo S e e , f 0 3 ,C i a yf e f cn e2 a
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超导磁储能系统(SMES)及其在电力系统中的应用
储能工作原理
超导磁能储存的概念最开始来自于充放电时间很短的脉冲 能量储存,大规模能量储存开始于电器元件,其原理就是电 能可以储存在线圈的磁场中。如果线圈是由超导材料制成, 即保持在临界温度以下,即使发生变化,电流也不会发生衰 减。线圈卸载荷,可以将电流释放回电路中去。
电流I循环储存在线圈中的能量E为
信号采集
电力系统 控制器
磁体保护系统
变压器 变流器
低温系统
超导磁体
(1)超导磁体。 储能用超导磁体可分为螺管形和环形两种。
(2)低温系统。
螺管形
低温系统维持超导磁体处于超导态所必须的低温环
境。
(3)功率调节系统。 功率调节系统控制超导磁体和电网之间的能量转
换,是储能元件与系统之间进行功率交换的桥梁。根 据电路拓扑结构,功率调节系统用变流器可分为电流 源型(Current Source Converter,CSC)和电压源型 (Voltage Source Converter,VSC)两种基本结构, 如图1—2所示。
E=0.5LI²
超导磁储能装置的原理示意图
1、超导线圈 2、制冷剂 3、低温容器 4、直流电源 5、持续电流回路
SMES装置原理结构图
SMES一般由超导磁体、低温系统、磁体保护系统、 功率调节系统和监控系统等几个主要部分组成。如下 图所示结构是由美国洛斯阿拉莫斯实验室首先提出的, 以后SMES装置的研究设计一般都是以此结构作为参考 原型。
(1)、电力安全 电网瓦解、大面积停电事故
(2)、电能质量 谐波、过电压、短时断电、电压骤降电压骤升
(3)、短路电流水平 断路器无法有效切除短路故障
(4)、可再生能源并网发电 不连续不稳定
提高电力系统的稳定性
超导磁体线圈加电过程
超导磁体线圈加电过程超导磁体线圈是目前最为先进的电磁体之一,它具有高强度、高稳定性、高灵敏度等特点,可以应用于核磁共振、带宽限制、超导磁悬浮列车、磁化治疗等领域。
超导磁体线圈加电过程是其中至关重要的一个步骤,本文将重点从超导磁体线圈加电原理、过程以及其存在的问题及解决方法等方面进行探讨。
一、超导磁体线圈加电原理超导磁体线圈与普通线圈最大的区别在于其电阻为零,因此在加电过程中会出现一些特殊现象。
当超导磁体线圈经过匝间间隔N1内通以电流I1时,它产生的磁场可以通过下列公式进行计算:B1 =μ0*N1*I1/L1,其中L1为线圈长度。
在通电后,线圈开始冷却至临界温度以下,此时线圈内部将由电阻状态变成超导状态,电流I1迅速增加,会在线圈的内部形成一个稳态磁场B1。
由于其电阻为零,线圈内部的I1不会因为磁场的变化而发热,因此可以实现超导电流的稳态导通。
二、超导磁体线圈加电过程超导磁体线圈加电过程包括以下几个步骤:1.恒压充电为了避免突然加大的电流对线圈造成损伤,需要通过恒压充电的方式来保证线圈加电的平稳。
恒压充电的过程就是控制电源输出电压不变,电流随着时间的推移而逐渐增加的过程。
在这个过程中,需要不断监测线圈的温度和电流变化。
2.过渡电流过渡电流是指在恒压充电之后,线圈内部电流迅速增加的一个过程。
在过渡电流的过程中,超导磁体线圈内部逐渐从电阻态转变为超导态,这个过程也被称为激发过程。
通常情况下,激发过程的时间大约为0.1秒,结束时线圈内部的电流将达到设计电流的80%~90%。
3.稳态加电稳定加电是指,当线圈的电流稳定在设计要求的电流值时,系统继续以稳定电流供电的过程。
在这个过程中,需要保持超导磁体线圈的冷却状态,一旦温度进一步升高,线圈内部就可能出现热点现象,导致电流破裂。
三、超导磁体线圈加电过程存在的问题及解决方案超导磁体线圈加电过程需要严格控制,否则可能会出现电流过大、温升过高等问题。
以下是主要问题及解决方案:1.电流过大:在超导磁体线圈加电过程中,一旦电流过大,可能会导致线圈内部出现局部电流热点现象,进而产生释放热量,导致超导体失去超导性质。
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M o d e l 430 P o w e r S u p p l y P r o g r a m m e r S p e c i f i c a t i o n s f o r A M I ’s S t a n d a r d S y s t e m s @ 25o CStandard Model 430 Configurations: Programmable LimitsMagnet Current Control Parameter±5 A±10 A +100 A ±125 A +200 A ±250 A +300 A +500 AAccuracy a (A) with Standard Shunt System: 0.002 0.004 0.04 0.05 0.08 0.1 n/a bn/a bAccuracy c(A) - High Stability System: 0.000250.0005 0.005 0.0063 0.01 0.0125 0.015 0.025Stability a(A) with Standard Shunt System: 0.001d0.002d0.02d0.025d0.04d0.05dn/a bn/a bStability c(A) - High Stability System: 0.000050.0001 0.001 0.001250.002 0.0025 0.003 0.005 Minimum Ramp Rate (mA/min): 0.01 0.01 0.01 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 Maximum Ramp Rate (A/sec):1111020203030aAfter 20 minutes; stability and accuracy of systems 250 A and less bare improved more than a factor of 10 with the optional high-stability (flux-gate) system.bSystems larger than 250 A include the high stability (flux-gate) option as the standard configuration. c After 10 minutes; d Drift is further reduced to half that shown after 60 minutes.Model 430 Power Supply ProgrammerandIntegrated Magnet Power Supply SystemsShown here: AMI’s most popular Magnet Power Supply System, the Model 4Q06125PS-430Model 430 ProgrammerIntegrated Power Supply SystemsThe AMI Model 430 Power Supply Programmer is a sophisticated digital power supply controller that allows an operator to manage a superconducting magnet system with unprecedented accuracy and ease. The Model 430 is designed to control a wide range of single, dual, and four-quadrant linear and switching power supplies. The most frequently used functions are accessible via single keystroke or shift plus keystroke. For other functions, a menu driven format guides the user to enter inputs using the push button front panel interface.AMI Integrated Magnet Power Supply Systems incorporate the digitally based Model 430 Power Supply Programmer which provides simplified, flexible operation with precise low drift magnet current control. Standard systems are mounted in rugged 19” rack-style cabinets. Standard 4-quadrant systems range from 5 A to 250 A, while the standard bipolar current ratings range from 100 A to 500 A. Bipolar systems incorporate the AMI Model 601 Energy Absorber to achieve bipolar operation and allow fast ramp down with a unipolar power supply.Multi-axis SystemsMultiple Model 430 Power Supply Programmers can control a multi-axis magnet system for virtual rotation of the magnetic field. An infinite combination of field vectors is possible when the coils of the multi-axis magnet system are energized and controlled independently and simultaneously.Model 430 Features•Parameter for setting persistent switch cool time1•Ultrahigh resolution and accuracy•Intuitive user operation and comprehensive manual2•Upper current limit and voltage limit settings•Easy to read digital V m/V s (magnet and supply voltage) display meter•Can automatically determine inductance of load•Drivers for LabView•User-adjustable threshold quench detection with detection I/O••Galvanically isolated Program Output signal to prevent ground loops•Multifunction vacuum fluorescent display (VFD)•Menu driven user interface and keypad – logical and intuitive•One touch Ramp/Pause button•Digital readout in Field (kilogauss or Tesla) or Current (Amperes)•Control multiple parallel or series configured supplies•Front panel indication that current is flowing in magnet leads•Velocity sensitive encoder dial for fine adjustments•Programmable piecewise-continuous ramping with 10 current-dependent rates•I ntegrated DB-25 magnetstation connector with wiredDB-25 output signals availablefor other system devices•Built-in Ethernet and RS-2323 communication interfaces•Ethernet port allows access to the Programmer across a local network or via the Internet•Operating software is stored in flash memory and can easily be updated via the Ethernet or RS-232 ports1Important for conduction-cooled magnets (dry switch) when a relatively long time is required to cool as compared with wet switches.2Manual is conveniently available in the Model 430 firmware (pdf format) - just access the instrument’s IP address via a web browser.3An optional external conversion unit is available for interfacing the RS-232 serial port to a GPIB bus.Simplified OperationMost frequently used functions are accessible via single keystroke or shift plus keystroke. The front panel velocity-accelerated rotary encoder dial also allows the operator to make fine adjustments to operating parameters of the magnet system. Magnet system signal wiring, such as magnet voltage/current, helium levels, and temperatures, connect to the rear panel through a single DB-25 connector. Multiple connectors on the rear panel allow the user to route the signals to the appropriate instruments at the control station; the need for complicated wiring between the cryostat and magnet control station is thus eliminated.Digital ControlThe digitally-based Model 430 incorporates very high resolution analog <> digital converters and digital signal processing (DSP) to achieve excellent stability, precise control, and superior current resolution of the programmed magnetic field. An internal microcomputer manages all computations, analog data conversion, display/keypad functions, communications I/O, and analog power supply programming signals.High Resolution and StabilityPrecision instrumentation techniques and potentiometer-free designs are employed throughout the instrument to ensure accurate signal translation for a wide range of conditions. The magnet current is sampled at a resolution of 15.6 µA (for a 125 A supply) and is front-panel programmable in 0.1 mA increments. A further order of magnitude in accuracy and stability can be achieved by choosing the optional fluxgate based current measurement system in place of the standard resistive shunt.Magnet Control and ProtectionThe Model 430 protects the magnet from runaway supply voltage/current or operator error. The quench detect function, with user-adjustable quench sensitivity, is designed to detect a magnet quench and quickly stop power from being delivered to the resistive magnet. The system can optionally incorporate an AMI Liquid Helium (LHe) Level Instrument to prevent magnet quenching due to low LHe level; automatic ramp down of the magnet (even in persistent mode) is initiated if the LHe level drops to a preset level.A system administrator can program the instrument (from the front panel or remotely) with password protected operational limits or any other parameter(s) which can thereafter not be exceeded or changed without the password. During operation of the system, if the operator inadvertently attempts to take the magnet system to an excessive magnetic field strength or excessive voltage, the Programmer will not accept the parameter and will alert the operator that the value exceed the limits.The Model 430 automatically determines and sets the proper persistent switch heater current (range: 0 to 100 mA; compliance 13.5 V). The persistent switch heater circuit is continually monitored and the user is notified of circuit problems. The Model 430 Programmer automatically controls the power supply and persistent switch heater to aid the user in safe and quick transitions in and out of persistent mode.For single quadrant operation (I+, V+) the Model 430Programmer can control various unipolar switching or linearsupplies. Shown here is the AMI Model 08150PS-430 1200 wattswitching supply combination. This system offers great value,small size, and minimum heat generation. The Model 430Programmer has also been tested on older supplies such as theHP6260B linear power supply; it can breathe new life into yoursystem by offering state of the art control capability.Bipolar operation (I+, V-/+) is obtained by adding a Model 601Energy Absorber unit to take full advantage of programmedmagnetic field profiles, and other situations requiring fast rampdown rates.AMI’s lowest-power standard bipolar power supply system, designated 05100PS-430-601, has the Model 08150PS configured at 100 A/ 10 V, and in conjunction with the Model 601, supplies 100 A at 5 V to the load. The system comes mounted in a 19” rack style cabinet. Specifications for this and other standard AMI bipolar systems are outlined below. AMI’s highest-power standard bipolar power supply system, the Model 05500PS-430-601, is pictured on the last page of this brochure. Other ratings and configurations are available.Specifications – Standard Cabinet Mounted Bipolar Power Supply Systems SystemMaximumCurrentMaximumVoltageOutputPowerMaximumInput Power aTypicalNoiseDimensions bh x w x dApproximateWeight c 05100PS-430-601: +100 A ±5 Vdc 500 VA 1500 VA 75 mV p-p 12.5" x 21.0" x 24.5" 70 lb (32 kg)05200PS-430-601: +200 A ±5 Vdc 1000 VA 3000 VA 75 mV p-p 25.0" x 23.6" x 23.6" 165 lb (75 kg) 05300PS-430-601: +300 A ±5 Vdc 1500 VA 4500 VA 75 mV p-p 30.3" x 23.6" x 23.6" 215 lb (98 kg) 05500PS-430-601: +500 A ±5 Vdc 2500 VA 7250 VA 75 mV p-p 47.2" x 21.3" x 24.5" 330 lb (150 kg)a Includes Model 430 and Model 601 bRack/cabinet dimensions; h = height; w = width; d = depth c Includes rack/cabinetFor true high-current four-quadrant operation (I+/-, V+/-) the Model430 is configured with the Model 4Q06125PS Power Supply toprovide smooth, linear sweeps through zero current with constantramp rates across the entire operating range. The magnet systemcan easily be fine tuned by making precise adjustments to the currentthrough the use of the convenient velocity sensitive encoder dial. Thissystem, designated 4Q06125PS-430, comes standard in a 19” rackstyle cabinet, and is depicted on the cover page of this brochure.For higher voltage or current, series and parallel configurations of the4Q06125PS are available (designated 4Q12125PS-430 and4Q06250PS-430). For smaller magnets, four quadrant power supplysystems (designated 4Q1005PS-430 and 4Q1010PS-430)incorporate the smaller Kepco BOP supplies and are offered forsmaller magnet requirements. Specifications for standard AMI fourquadrant systems are outlined below.Other ratings and configurations are available.Specifications – Standard Cabinet Mounted Four Quadrant Power Supply Systems SystemMaximumCurrentMaximumVoltageOutputPowerMaximumInput Power aTypicalNoiseDimensions bh x w x dApproximateWeight c 4Q06125PS-430: ±125 A ±6 Vdc 750 VA 2000 VA 120 mV p-p 12.5" x 21.0" x 24.5" 100 lb (46 kg)4Q06250PS-430: ±250 A ±6 Vdc 1500 VA3800 VA 120 mV p-p 19.5" x 21.0" x 24.5" 200 lb (91 kg)4Q12125PS-430: ±125 A ±12 Vdc 1500 VA3800 VA 240 mV p-p 19.5" x 21.0" x 24.5" 200 lb (91 kg)4Q1005PS-430: ±5 A ±10 Vdc 50 VA 700 VA 10 mV p-p 12.5" x 21.0" x 24.5" 85 lb (39 kg)4Q1010PS-430: ±10 A ±10 Vdc 100 VA 1200 VA 10 mV p-p 12.5" x 21.0" x 24.5" 85 lb (39 kg)a Includes Model 430 bRack/cabinet dimensions; h = height; w = width; d = depth c Includes rack/cabinetThe Internet Protocol Model 430IP Power Supply ProgrammerWith no front panel controls except the power On/Off switch, the Model 430IP is designed for fully functional magnet system control via the rear panel Ethernet connection using TCP/IP with a web browser.Control can be established through a locally connected computer or remotely through a network or even the Internet; the human/machine interface is a web browser depiction of the Model 430. This is especially useful for multi-axis systems where a computer is an inherent part of the system. The IP-capable firmware can also be applied to the standard Model 430 with front panel controls – in this case the computer-displayed Model 430 mirrors and controls all hardware front panel devices with theexception of the ac input power switch. The following is a screen-shot of the Model 430IP being controlled with a web browser.Selecting an AMI Power Supply SystemModel 05500PS-430-601 SystemBipolar (Magnet Voltage -5 V 1to +5 V)05500PS-430-60105300PS-430-60105200PS-430-60105100PS-430-6010 A 100 A 200 A 300 A 400 A 500 A1Available for fast discharge of magnet.Four Quadrant High Current (Magnet Voltage -6 V to +6 V)4Q06250PS-4304Q06125PS-430-300 A -200 A-100 A 0 A 100 A 200 A 300 AFour Quadrant High Current (Magnet Voltage -12 V to +12 V)4Q12125PS-430 4Q12125PS-430-200 A -100 A 0 A 100 A 200 AFour Quadrant Low Current (Magnet Voltage -10 V to +10 V)4Q1010PS-430 4Q06125PS4Q1005PS-430-10 A -5 A 0 A 5 A 10 A。