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California Instruments CS 系列：交流电源
产品概述
CS 系列是*的交流电流源的代表性产品。其可满足制造商使用真实电流曲线测试产品的日益增长的需求。CS 系列电流源将真正的电流跨导放大器与*的数字控制器和谐波功率分析仪相结合，并能够执行以往难以完成的测试。
CS 系列产品可*通过微处理器进行控制，并通过简单的前面板键盘进行操作。位于背光字母数字 LCD 显示屏旁边的模拟旋钮让用户对输出电流或频率进行动态调整。CS 系列交流电流源具有精确的电流编程和调节功能、高输出电流、多相模式和内置功率分析仪测量功能，可满足各种交流电流测试应用的需求。CS 系列还具备其他功能，如任意波形和瞬态信号生成功能，使其能满足各种严格的生产测试要求。
所有 CS 系列交流电源均配有 IEEE-488（GPIB）、USB 和 RS232C 远程控制接口，并支持 SCPI 命令语言编程。以太网接口是可选的（-LAN选项）。
主要特点- 精密电流源： 非常适用于电流保护器件的测试应用
- 单相和三相模式： 内置的相位模式开关让用户轻松对输出进行配置
- 3 kVA 至 18 kVA 功率级别： 将电源和成本与应用需求相匹配
- 任意波形发生器： 使用包括谐波电流的真实电流曲线测试产品
- 内置功率分析仪： 电压和电流谐波分析和波形采集
- 标准 IEEE-448、USB 和 RS232C 接口： ATE 远程控制界面
系统集成 - GUI 软件套件： 让用户通过 Windows™ 系统访问仪器的强大的功能
- 程控瞬态电源供应： 幅度和分辨率高达 1 ms 的时间控制
电流控制
CS系列产品采用真正的电流反馈控制。这与使用电压反馈方案结合恒定电流操作模式的许多常用交流电源有很大的不同。这种电源会调节输出电压，以保持所要求的电流水平（电压控制电流）。这些电压控制的电流源能够对阻抗上的突变做出快速响应。而这往往会导致动态电流随着负载阻抗的变化而过冲或下冲。无论瞬态负载条件如何，电流控制电流源都不会受到响应滞后的影响，并始终将电流保持在的水平。CS 系列产品能支持高达 135 Vrms 的兼容电压。用户可根据需要编程较低的顺从电压跳闸水平。
波形生成
除了用户定义的任意波形外，CS 系列产品还提供正弦、限幅正弦和方波。谐波波形可用于测试被测单元对谐波电流的敏感度。借助所提供的 Windows 仪器控制软件（ICS），用户可以多达 50 个谐波的相对幅度和相位角，从而定义其波形。用户还可以定义任意波形数据。用户能通过这种方式模拟复杂的交流电流异常事件。生成的波形数据点由 ICS 通过IEEE-488，USB 或 RS232C 总线下载到交流电源中。用户可存储多达 50 个用户定义的波形，并输入描述性名称以便于调用。下载的波形保留在非易失性存储器中，以便通过总线或前面板进行调用。
瞬态信号生成功能
CS 系列提供一系列瞬态步骤用于模拟复杂的电流事件。这些步骤可以从前面板进行编程，也可以使用提供的软件通过界面下载。ICS 让用户在磁盘上创建常用序列库以方便快速调用。下载后，瞬态程序可以通过计算机或前面板执行。瞬态交流信号发生器让用户对被测设备的电压、频率、 相位角和波形的快速变化以及其所造成的影响进行分析。瞬态和用户定义的任意波形的结合为使用交流电源的产品创建了一个强大的测试平台。
测量
CS 系列测量系统的运作原理基于电压和电流波形的实时数字化。该过程通过 4K 采样缓冲器实现。数字化波形数据由数字信号处理器进行处理，以提取常规负载值（例如均方根电压、均方根电流、实际功率和视在功率）。该数据也用于执行快速傅立叶变换（FFT）以提取 50 次谐波的谐波幅度和相位角。
标准测量
用户可通过前面板或总线获得以下标准测量值：频率、相位、电压（均方根）、电流（均方根）、峰值电压/电压波峰因子、实际功率、视在功率、功率因数
高级测量功能
除了标准的负载参数外，CS 系列产品还能测量电压和电流幅度以及相位谐波。产品还能提供电压和电流的总谐波失真，并检测到总线上三相的谐波电压和电流容量等高级测量结果。ICS 用于以表格、条形图或时域三种形式保存和打印谐波数据。用户还可以使用软件显示每个输出相位的电压和电流时域波形。计算机上显示的波形包括电压和电流组合、三相电压、三相电流和真实功率。用户也能将时域数据传输到计算机中。
Windows 图形用户界面
仪器控制软件（ICS）提供软面板接口，可在运行 Windows Vista™、Windows XP™ 或 Windows 2000™ 的 计算机上运行。该软件提供以下功能：
- 稳态输出控制（所有参数）。
- 创建、运行、保存和打印瞬态程序。
- 生成并保存谐波波形。
- 生成并保存任意波形。
- 测量并记录标准测量值。
- 捕获并显示电压和电流波形。
- 测量、显示、打印和记录谐波电压和
- 电流测量值。
California Instruments CS 系列：规格
| 电流 | |
| 可用电流 | 3000CS：单相 = 44.44 A，三相 = 14.81 A。4500CS：单相 = 44.44 A，三相 = 14.81 A |
| 多机箱可用 电流 | 9000CS/2：单相 = 88.88 A，三相 = 29.62 A。13500CS/3：单相 = 133.33 A，三相 = 44.44 A。 18000CS/4：单相 = 177.7 A，三相 = 59.24 A |
| 编程分辨率 | 0.01 A |
| 编程精度 | 三相模式：从 0.5A 到满刻度为 ±（0.1% + 0.05 A）。单相模式：从 0.5A 到满刻度为 ±（0.1% + 0.15 A） |
| 失真 THD（满量程电流， 电阻负载条件） | < 1.2% [60-500 Hz], < 2% [500-1000 Hz], < 2.5% [1000-2000 Hz] |
| 负载调整率 | 满量程的 0.1% |
| 线路调整率 | 输入线路变化 10％ 时为 0.02％ |
| 输出噪声 | （20 kHz 至 1 MHz，全电流输出）：三相模式：<13 mARMS，单相模式：<40 mARMS |
| 温度系数 | 范围的 ±0.01％/°C |
| 稳定性 | 24 小时内为 ±0.01 A |
| 直流偏置电流 | 0.0 A |
| 输出耦合 | 变压器耦合 |
| 输出阻抗 | >100 千欧姆 |
| 电压范围编程 | 范围：3000CS：0 至 135 Vrms @ 7.41 A，0 至 67.5 Vrms @ 14.81 A。4500CS：0 至 135 Vrms @ 11.11 A，0 至 101.3 Vrms @ 14.81 A 编程分辨率：0.1 Vrms |
| 频率 | 范围：45 Hz - 2000 Hz。分辨率：0.01 Hz [<81.91 Hz], 0.1 Hz [> 82.0 至 819.1 Hz], 1 Hz [> 819 Hz]。精度：±0.025%。温度系数：值的 ±5 ppm/°C。稳定性：值的 ±15 ppm/年 |
| 相 | 范围：B/C 相相对于 A 相为 0.0 至 360.0°。分辨率：(0.1° < 819.1 Hz), (0.5° > 819.1 Hz)。精度：< 1° [45 Hz-1000 Hz],<1° + 1°/kHz [>1000 Hz] |
| 保护 | |
|---|---|
| 输入电流 | 输入断路器。断路器仅保护设备，不是支路保护装置。应根据当地电气规范使用合适的支路保护装置进行交流输入连接 |
| 输入电压瞬变 | 电涌保护，可承受EN50082-1（IEC 801-4, 5）级别 |
| 输出过电压 | 带可编程设定值的可调节电平恒压模式 |
| 开路 & 过温 | 自动关机 |
| 输入 | |
|---|---|
| 线电压 | （三相，3 线 + 接地 - PE）3000CS、4500CS、9000CS/2、13500CS/3、18000CS/4：标准：208-230 VLL ± 10%, -400：400 VLL ± 10%。注意：每个 CS 机箱都需要有自己的交流服务。3000CS 可以在 208-230V L-N 单相下运行 TB3 上 B ＆ C 之间的 AC 输入用于 3000CS |
| 线路VA | 3000CS：5900 VA / 4100 W。4500CS：8900 VA / 5900 W (9000CS/2 为 2 倍, 13500CS/3 为 3 倍, 18000CS/4 为 4 倍) |
| 线路电流 （每相） | 3000CS：标准：19 Arms @ 187 VLL，3 相交流输入或 32 Arms @ 187 VLN 单相交流输入。 4500CS：标准 31 Arms @ 187 VLL，- 400：16 Arms @ 360 VLL。所示的电流适用于单机箱型号。 对于多机箱配置，电流是每个机箱的值 |
| 线路频率 & 效率 | 线路频率：47-440 Hz；效率：75%（典型值）取决于线路和负载 |
| 功率因数 | 0.65（典型值） |
| 系统 | |
|---|---|
| 存储 | 设置存储：16 个完整的仪器设置；用户波形存储：50 个用户定义的任意波形，每个波形有 1024 点； 瞬态列表存储：每个列表最多有 100 个瞬态步骤。 |
| 远程控制接口 | IEEE-488（GPIB）、USB、RS232C、以太网（可选 LAN） |
| 输入 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 参数 | 频率 | 相 | 电压（AC） | 电流 （AC rms） | 实际功率 | 视在功率 | 电源 因子 |
| 范围 | 45.00-81.91 Hz 82.0-819.1 Hz > 819 kHz | 0-360° | 0 - 400 | 0 - 50 A | 0.5 kW | 0.5 KVA | 0.00 - 1.00 |
| 精度*（±） | 0.1% + 1位 | 0.5° < 500 Hz 2° > 500 Hz | 0.05% + 0.25 V | 0.1% + 0.15 A 0.1% + 0.05 A | 1ø 模式：0.15% + 9W 3ø 模式：0.15% + 3W | 1ø 模式：0.15% + 9 VA 3ø 模式：0.15% + 3 VA | 1ø 模式：0.03 3ø 模式：0.01 |
| 分辨率 | 0.01 Hz 0.1 Hz 1 Hz | 0.1° 1° | 10 mV | 1 mA | 1 W | 1 VA | 0.01 |
| *精度规格适用于100个以上的计数。对于多机箱配置，电流和功率范围和精度规格是每个机箱的值。频率测量精度适用于 1 Arms 或更高的输出电压 | |||||||
| 测量值 - 谐波 | |||
|---|---|---|---|
| 参数 | 基本频率 | 电压 | 电流 |
| 范围 | 45-81.91 Hz / 82.0-819.1 Hz / >819 Hz | 基本谐波2 - 50 | 基本谐波2 - 50 |
| 精度*（±） | 0.1% + 1位 | 0.05% + 0.25 V / 0.1% + 0.1%/kHz + 0.25 V | 0.5 A / 0.1% + 0.05 A + 0.1% /1 kHz |
| 分辨率 | 0.01 Hz / 0.1 Hz / 1 Hz | 10 mV / 10 mV | 10 mA / 10 mA |
| *精度规格以三相模式下单台设备的读数百分比表示。 | |||
| 物理尺寸 | |
|---|---|
| 尺寸 | 高度：10.5英寸（267毫米），宽度：19.0英寸（483毫米），深度：23.0英寸（584毫米）所有尺寸均为每个机箱的值。对于 /2、/3 或 /4 型号配置，将高度乘以 2、3 或 4 可获得总高度。宽度包括集成的前面板机架安装耳 |
| 重量 | 机箱：净重：193磅/87.7千克，装运重量：280磅/127.3千克 |
| 振动和冲击 | 设计符合NSTA项目的1A运输水平。设备用带叉车槽的木箱运输 |
| 进气/排气 | 强制风冷，侧面进气，后面排气 |
| 温度 | 工作温度：0至35°C，全功率；存储温度：-40至+85°C |
| SLM 大功率负载 | |||
|---|---|---|---|
| 型号 | 输出功率 | 相位输出 | 输入电压¹ |
| 3000CS | 3 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 4500CS | 4.5 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 4500CS-400 | 4.5 kVA | 1/3 | 400V |
| 9000CS/2 | 9 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 9000CS/2-400 | 9 kVA | 1/3 | 400V |
| 13500CS/3 | 13.5 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 13500CS/3-400 | 13.5 kVA | 1/3 | 400V |
| 18000CS/4 | 18 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 18000CS/4-400 | 18 kVA | 1/3 | 400V |
注（1）：所有输入电压规格均适用于线到线三相、三角形或丫形。3000CS 型（208 V 输入）可在 230 V L-N 单相上运行。 | |||
| 输入选件 | |
|---|---|
| -400 | 400 ±10％ V 线到线交流输入 |
| 输出选件 | |
|---|---|
| -AX¹ | 辅助输出，26 VAC，5 VAC。将上限频率限制为 800 Hz。 |
| -LF¹ | 将输出频率限制为 500 Hz |
| -FC | 将输出频率控制更改为 ±0.25％ |
| 注 1：请参见选件矩阵 | |
| 控制器选件 | |
|---|---|
| -HF | 辅助输出，26 VAC，5 VAC。将上限频率限制为 800 Hz。 |
| -MB | 将输出频率限制为 500 Hz |
| -L22 | 锁定旋钮。 |
| -LAN | 以太网接口 |
| -LKM¹ | 时钟和锁定主设备 |
| -LKS¹,² | 时钟和锁定辅助设备 |
| -LNS² | 线路同步 |
| -EXS² | 外部同步 |
| 注 1：请参见选件矩阵 注 2：-LKS、-LNS 和 -EXS 互斥，并具有外部触发功能 | |
| 机柜选件 | |
|---|---|
| -RMS | 机架式滑轨。推荐用于机架安装应用 |
| C1-C5 前缀 | 机柜系统。数字表示机柜高度。已在 19 英寸机柜 中安装和预接线。请向工厂咨询可用的机柜 尺寸 |
| 选件矩阵 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| LF | LKM | LKS | EXS | AX | |
| LF | - | ? | ? | ? | ? |
| LKM | ? | - | x | ? | ? |
| LKS | ? | x | - | x | ? |
| EXS | ? | ? | x | - | ? |
| AX | ? | ? | ? | ? | - |
| 请注意，如下表所示，某些选件相互排斥。“o”表示可以组合选件。“x”表示不能组合选件。 | |||||
