杜太行，劉旭林，孫曙光，郝立林，紀(jì)學(xué)玲，王佳興

(河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院，天津 300130)

0 引言

在低壓配電系統(tǒng)中，低壓電器能否正常運(yùn)行直接影響系統(tǒng)能否能正常供電配電，低壓電器電壽命試驗(yàn)是保證低壓電器產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。低壓電器電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)主要分為測(cè)控單元以及模擬負(fù)載，測(cè)控單元采用工控機(jī)、采集卡、信號(hào)采集模塊等，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)信號(hào)的采集與輸出、數(shù)據(jù)計(jì)算處理等功能；模擬負(fù)載通常采用電阻器、電感器的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)阻性、阻感性的試驗(yàn)負(fù)載。但模擬負(fù)載存在以下方面的問(wèn)題：模擬負(fù)載為了滿足多規(guī)格試品試驗(yàn)要求，增強(qiáng)設(shè)備通用性，需要設(shè)計(jì)成多段電阻、電感串并聯(lián)來(lái)滿足調(diào)節(jié)要求，即使采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免不了體積大，造價(jià)高的缺點(diǎn)，同時(shí)這種方式電流調(diào)節(jié)有級(jí)性不能避免的，存在調(diào)節(jié)誤差；能耗大，由于采用能耗型元件進(jìn)行試驗(yàn)，大量的電能以熱能的方式浪費(fèi)掉，還可能導(dǎo)致試驗(yàn)場(chǎng)所溫度過(guò)高，需要外加降溫設(shè)備如空調(diào)、風(fēng)扇等，又增加了功率損耗[1-4]。目前,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛，在低壓電器領(lǐng)域，利用晶閘管作為主回路的固態(tài)接觸器、繼電器、斷路器[5]等產(chǎn)品已得到廣泛應(yīng)用；同時(shí),在電源設(shè)備檢測(cè)等方面得到進(jìn)一步應(yīng)用，如為檢測(cè)電源質(zhì)量，設(shè)計(jì)了電力電子負(fù)載，通過(guò)控制功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，精確調(diào)整負(fù)載電流，模擬感性、阻性負(fù)載[6-7]。

本文設(shè)計(jì)了一種基于交流固態(tài)負(fù)載的低壓電器電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)。測(cè)控單元實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)運(yùn)行,數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理等功能。交流固態(tài)負(fù)載代替了模擬負(fù)載，利用電流發(fā)生單元控制電壓、電流及功率因數(shù)，滿足不同規(guī)格試品的電壽命試驗(yàn)要求；能量回饋單元將電壽命試驗(yàn)過(guò)程中未損耗的能量通過(guò)逆變器回饋至電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量回饋，達(dá)到節(jié)能目的。本文對(duì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)各部分軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，最后進(jìn)行系統(tǒng)仿真及試驗(yàn)測(cè)試。

1 低壓電器電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 常規(guī)電壽命試驗(yàn)裝置

常規(guī)電壽命裝置分為測(cè)控單元和模擬負(fù)載，測(cè)控單元利用計(jì)算機(jī)、采集卡、電壓電流采集電路以及控制電路等，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、信號(hào)的采集與輸出、數(shù)據(jù)計(jì)算處理等。模擬負(fù)載采用可調(diào)電阻、電感，不同試品的試驗(yàn)要求不同，負(fù)載設(shè)計(jì)也不同，以繼電器為例[8-9]，繼電器電壽命試驗(yàn)裝置如圖1所示。該負(fù)載設(shè)計(jì)采用多段可調(diào)電阻、電感串并聯(lián)，以滿足調(diào)節(jié)要求，存在如前所述的問(wèn)題。

圖1 繼電器電壽命試驗(yàn)裝置

參考繼電器使用類別AC-12、AC-14、AC-15，繼電器電壽命負(fù)載主要包括：阻性負(fù)載、阻感性負(fù)載以及變負(fù)載模擬。如圖1中負(fù)載，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻以及電感，對(duì)試驗(yàn)電流以及功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)阻感性模擬負(fù)載試驗(yàn)；通過(guò)開(kāi)關(guān)K1、K2切換不同的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)變負(fù)載模擬，如沖擊電流模擬試驗(yàn)，其控制時(shí)序如圖2所示。

圖2 控制時(shí)序圖

1.2 基于交流固態(tài)負(fù)載的電壽命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

針對(duì)常規(guī)電壽命試驗(yàn)裝置的不足，設(shè)計(jì)了基于交流固態(tài)負(fù)載的低壓電器電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測(cè)控單元和交流固態(tài)負(fù)載兩部分。測(cè)控單元利用工控機(jī)操控PCI-1712高速多功能數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出功能，驅(qū)動(dòng)由固態(tài)繼電器組成的控制電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試品導(dǎo)通、關(guān)斷的控制；選用霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器進(jìn)行電壓、電流的信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊將信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集卡，對(duì)試品觸點(diǎn)電壓電流、交流固態(tài)負(fù)載能耗等實(shí)時(shí)監(jiān)控。交流固態(tài)負(fù)載包括電流發(fā)生單元和能量回饋單元，在試驗(yàn)時(shí)，工控機(jī)通過(guò)通信端口將試驗(yàn)參數(shù)傳輸給電流發(fā)生單元，電流發(fā)生單元根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)控制試驗(yàn)電壓、電流及功率因數(shù)；能量回饋單元實(shí)現(xiàn)能量回饋。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖

2 交流固態(tài)負(fù)載設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以PWM VSR為主體實(shí)現(xiàn)固態(tài)負(fù)載的電流發(fā)生單元，能量回饋單元采用逆變電路，中間環(huán)節(jié)采用直流母線電容，保持直流母線電壓穩(wěn)定，起到兩級(jí)解耦作用，使前后級(jí)分開(kāi)控制[10]，如圖4所示。

圖4 交流固態(tài)負(fù)載結(jié)構(gòu)圖

試驗(yàn)電流發(fā)生單元即單相可控整流電路，將其等效為一個(gè)電壓源uab，試驗(yàn)電源電壓為u。在試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)不同試驗(yàn)要求，設(shè)置試驗(yàn)電流給定，根據(jù)試驗(yàn)電流給定與實(shí)際電流i反饋，利用PWM技術(shù)，控制單相可控整流電路交流側(cè)uab，即可達(dá)到控制電流i的目的，實(shí)現(xiàn)負(fù)載模擬。實(shí)際中電流發(fā)生單元可根據(jù)不同試驗(yàn)要求，設(shè)置電流給定，利用PWM技術(shù)產(chǎn)生任意形狀的試驗(yàn)電流，增強(qiáng)設(shè)備通用性與靈活性；結(jié)合電力電子器件的良好開(kāi)關(guān)特性以及先進(jìn)的控制方法，可以克服模擬負(fù)載試驗(yàn)電流有級(jí)調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)；同時(shí)當(dāng)前電力電子功率器件具有很高的集成度，性價(jià)比高，克服了傳統(tǒng)負(fù)載體積大、造價(jià)高的缺點(diǎn)。

能量回饋以單相電壓型逆變電路為主體，將試驗(yàn)中未損耗的能量回饋至電流發(fā)生單元輸入端，達(dá)到節(jié)能目的。

2.1 交流固態(tài)負(fù)載電路設(shè)計(jì)

2.1.1 電流發(fā)生單元設(shè)計(jì)

交流固態(tài)負(fù)載整體電路如圖5所示，圖中電流發(fā)生單元主體為單相可控整流電路，通過(guò)單相調(diào)壓器調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓，滿足試驗(yàn)電壓要求；通過(guò)單相可控整流電路控制試品電流大小以及功率因數(shù)，滿足不同規(guī)格試品的電壽命試驗(yàn)要求，除進(jìn)行必要的電壓電流測(cè)量外，還包括：

圖5 交流固態(tài)負(fù)載整體電路

2.1.1.1 交流側(cè)電感

針對(duì)不同規(guī)格試品，在試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)電流變化較大，為更好地控制電流和抑制電流紋波，在單相整流電路的交流側(cè)串接L1與L2，通過(guò)控制固態(tài)繼電器SSR分?jǐn)嗷驅(qū)?，以選取不同的電感值，從而有效的控制試驗(yàn)電流。

2.1.1.2 預(yù)充電電路

在啟動(dòng)電流發(fā)生單元前，控制交流接觸器KM2斷開(kāi)，之后閉合KM1，通過(guò)不控整流電路對(duì)直流母線電容C進(jìn)行充電，緩沖電阻R3保護(hù)直流母線電容C，減小直流母線電容C在充電過(guò)程中的沖擊，在直流母線電容C充電完成后，閉合KM2。

2.1.1.3 保護(hù)電路

為保護(hù)器件以及有效控制試驗(yàn)電流，直流母線電壓應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)了由IGBT Q1和功率電阻R4組成的放電電路。通過(guò)控制Q1的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線電容的充放電，從而保證直流母線電壓始終保持在設(shè)定區(qū)域內(nèi)。

2.1.1.4 鎖相模塊

通過(guò)鎖相模塊檢測(cè)試驗(yàn)電壓過(guò)零點(diǎn)，對(duì)試驗(yàn)電壓相位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.1.1.5 試品觸點(diǎn)電壓測(cè)量

在電壽命試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)控單元通過(guò)對(duì)試品觸點(diǎn)吸合與分?jǐn)嚯妷簻y(cè)量，判斷試品是否失效；同時(shí)電流發(fā)生單元通過(guò)對(duì)試品觸點(diǎn)端電壓測(cè)量，進(jìn)而判斷試品狀態(tài)，因此對(duì)試品觸點(diǎn)端電壓的有效測(cè)量很重要。

以R2、調(diào)壓器、試品觸點(diǎn)形成回路，不論單相可控整流電路工作與否，均可實(shí)現(xiàn)試品觸點(diǎn)電壓的有效測(cè)量；同時(shí)在試品分?jǐn)鄷r(shí)，R1釋放調(diào)壓器二次側(cè)電感電能，R2釋放L1、L2電能，有效抑制試品觸點(diǎn)分?jǐn)嗨查g電壓沖擊。

2.1.2 能量回饋單元設(shè)計(jì)

能量回饋單元直流側(cè)輸入端為電流發(fā)生單元的直流輸出端，交流側(cè)輸出端為電流發(fā)生單元輸入端。如圖5中能量回饋單元所示。

2.2 交流固態(tài)負(fù)載控制方案

交流固態(tài)負(fù)載上電時(shí)，首先進(jìn)行預(yù)充電，預(yù)充電完成后，啟動(dòng)電流發(fā)生單元以及能量回饋單元。

針對(duì)電流發(fā)生單元，控制器通過(guò)鎖相模塊檢測(cè)到試驗(yàn)電壓的過(guò)零點(diǎn)，使得電流參考值與試驗(yàn)電壓的相位差為試驗(yàn)設(shè)置的功率因數(shù)角。

控制器采集試品觸點(diǎn)端電壓、電流，實(shí)時(shí)計(jì)算試品觸點(diǎn)的等效電阻R，觸點(diǎn)正常閉合時(shí)R為一極小值，觸點(diǎn)正常分?jǐn)鄷r(shí)R為一極大值，據(jù)此值大小可實(shí)時(shí)判斷觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)酄顟B(tài)?？刂破鞲鶕?jù)試驗(yàn)參數(shù)及試品觸點(diǎn)狀態(tài)，確定試驗(yàn)電流參考值，利用PWM技術(shù)控制單相可控整流電路的交流側(cè)電壓值，使得在試品觸點(diǎn)正常閉合時(shí)流經(jīng)試品觸點(diǎn)的電流幅值以及功率因數(shù)為設(shè)定值，在試品觸點(diǎn)正常分?jǐn)鄷r(shí)，流經(jīng)試品觸點(diǎn)的電流接近于0。從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電流幅值可依據(jù)參考值的幅值大小動(dòng)態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)以及功率因數(shù)調(diào)節(jié)。電流發(fā)生單元控制流程圖如圖6所示。

能量回饋單元將電流發(fā)生單元輸入電流is作為給定值，利用PWM技術(shù)，控制單相逆變電路輸出電流if與電流發(fā)生單元輸入端電流is相位一致，將試驗(yàn)中未損耗的能量回饋到電流發(fā)生單元輸入端，實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用，降低電壽命試驗(yàn)中用電損耗。能量回饋單元控制流程序如圖7所示。

圖6 電流發(fā)生單元控制流程圖

圖7 能量回饋單元控制流程圖

3 測(cè)控單元軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)測(cè)控單元軟件設(shè)計(jì)使用LabVIEW平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)運(yùn)行、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、信號(hào)的采集與輸出、數(shù)據(jù)處理等功能。試驗(yàn)開(kāi)始前，對(duì)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并通過(guò)串口將試驗(yàn)參數(shù)發(fā)送給電流發(fā)生單元；開(kāi)始試驗(yàn)后，控制試品動(dòng)作，啟動(dòng)AD對(duì)電壓電流信號(hào)采集；并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及處理；當(dāng)判斷試品失效或者停止試驗(yàn)時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。測(cè)控單元控制流程圖如圖8所示。測(cè)控單元軟件主要包括試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及串口發(fā)送，信號(hào)輸出、采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊。

圖8 測(cè)控單元控制流程圖

3.1 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及串口發(fā)送

系統(tǒng)的試驗(yàn)參數(shù)主要包括試驗(yàn)次數(shù)、試驗(yàn)頻率、通斷占空比、試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)電流、功率因數(shù)等。通過(guò)串口通信方式將試驗(yàn)參數(shù)發(fā)送到電流發(fā)生單元。串口通信中，采用數(shù)據(jù)幀的通信協(xié)議格式：幀頭、參數(shù)碼、數(shù)據(jù)、CRC校驗(yàn)，電流發(fā)生單元通過(guò)參數(shù)碼識(shí)別不同的試驗(yàn)參數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行控制。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及串口發(fā)送程序如圖9所示。

圖9 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及串口發(fā)送程序

3.2 信號(hào)輸出、采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

系統(tǒng)采用研華PCI-1712高速多功能數(shù)據(jù)采集卡，通過(guò)采集卡IO端口控制試品通斷；利用AD采集端口對(duì)電壓、電流信號(hào)實(shí)時(shí)采集，采集卡提供有多個(gè)基于LabVIEW的驅(qū)動(dòng)模塊和庫(kù)函數(shù)，解決了LabVIEW與采集卡之間的交互問(wèn)題。數(shù)據(jù)采集模塊程序編寫(xiě)采用DMA(direct memory access)模式，DMA方式采集數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確的采集各個(gè)傳感器輸出的信號(hào)，同時(shí)提高采樣速率和CPU的利用率。

在試驗(yàn)過(guò)程中，需要對(duì)采集到試品電壓、電流等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，以便于后期對(duì)試品的性能進(jìn)行分析。LabVIEW中提供了多種存儲(chǔ)方式，本系統(tǒng)采用TDMS存儲(chǔ)方式。TDMS 文件是一種二進(jìn)制記錄文件，其文件結(jié)構(gòu)符合一定的存儲(chǔ)規(guī)律。TDMS 的邏輯結(jié)構(gòu)分為3層，文件、通道組和通道，每1個(gè)層次上都可以附加特定的屬性，TDM文件的存儲(chǔ)速度很快，非常適合用來(lái)存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，可在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序如圖10所示。

圖10 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序

4 系統(tǒng)仿真與試驗(yàn)測(cè)試

本文搭建了仿真系統(tǒng)，進(jìn)行大功率試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行了驗(yàn)證；同時(shí)由于試驗(yàn)條件限制，利用設(shè)計(jì)的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了小功率試驗(yàn)測(cè)試。

4.1 系統(tǒng)仿真測(cè)試

本文利用Matlab軟件搭建了系統(tǒng)仿真模型，仿真模型如圖11所示。該仿真采用開(kāi)關(guān)元件模擬試品。利用脈沖發(fā)生器控制試品的導(dǎo)通關(guān)斷，利用電壓電流采集模塊、示波器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的測(cè)量顯示，以此代替測(cè)控單元。本仿真設(shè)置試品的開(kāi)關(guān)頻率為1 800次/h，通斷占空比50%，試驗(yàn)電壓有效值為220 V，試驗(yàn)電流：沖擊電流有效值為125 A、沖擊電流時(shí)間200 ms，額定電流有效值為25 A、額定電流時(shí)間為800 ms，功率因數(shù)角為60°，直流母線電壓為400～410 V。

圖11 交流固態(tài)負(fù)載仿真模型

仿真試驗(yàn)波形如圖12所示。試品控制時(shí)序以及試驗(yàn)電壓、電流參考波形如圖12(a)、(b)所示。t0到t3為一個(gè)通斷周期2 s，通斷占空比為50%：

t0=0 s時(shí)刻：試品導(dǎo)通，電流為沖擊電流125 A；

t1=0.2 s時(shí)刻：電流由沖擊電流變?yōu)轭~定電流25 A；

t2=1 s時(shí)刻：試品關(guān)斷，電流變?yōu)? A；

t3=2 s時(shí)刻：試品導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)通斷周期。

圖12 仿真試驗(yàn)波形

如圖12(c)所示。仿真中含有沖擊電流，根據(jù)試驗(yàn)電流不同，實(shí)時(shí)改變交流側(cè)電感值，從而有效的控制試驗(yàn)電流。

試品觸點(diǎn)端電壓波形如圖12(d)所示，試品處于分?jǐn)酄顟B(tài)，試品觸點(diǎn)電壓為試驗(yàn)電壓，試品處于導(dǎo)通狀態(tài)，試品觸點(diǎn)電壓接近于零。

通過(guò)對(duì)試品觸點(diǎn)電壓電流的有效測(cè)量，可實(shí)時(shí)計(jì)算試品觸點(diǎn)的等效電阻R，判斷試品觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)酄顟B(tài)，控制試驗(yàn)電流大小以及功率因數(shù)。電流發(fā)生單元所產(chǎn)生的實(shí)際電流如圖12(e)所示，試品導(dǎo)通時(shí)沖擊電流有效值為125 A，沖擊時(shí)間200 ms，額定電流有效值25 A，額定時(shí)間800 ms，圖中放大部分為2.2 s處的電壓電流波形，試驗(yàn)電流與電壓的功率因數(shù)角為60°?？梢?jiàn)電流發(fā)生單元實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)的試驗(yàn)電流產(chǎn)生功能，具有很高的精度。

如圖12所示，(f)為電流發(fā)生單元輸入電流，(g)為回饋電流，放大部分為2.2 s處電流波形。如圖13所示，對(duì)電源輸出端的有功功率進(jìn)行測(cè)量。由圖13可知，能量回饋單元的節(jié)能效果明顯。

(a)無(wú)能量回饋的有功功率

(b)有能量回饋的有功功率圖13 電源輸出的有功功率

4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試

根據(jù)設(shè)計(jì)方案搭建試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試。圖5中，交流固態(tài)負(fù)載的開(kāi)關(guān)器件為IGBT模塊FF150R12ME3G模塊及其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊2SP0115T2B0-12，控制器采用TMS320F28335芯片。R1、R2為1 000 Ω，R3為20 Ω，R4為10 Ω，L1為50 mH，L2、L2、L3為5 mH，直流母線電容C為4 700 uF。

選取交流繼電器試品，進(jìn)行感性負(fù)載試驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)LabVIEW平臺(tái)設(shè)置試驗(yàn)頻率1 800次/h，通斷占空比50%，試驗(yàn)電壓為220 V，試驗(yàn)電流為額定電流10 A，功率因數(shù)角為45°。試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)控系統(tǒng)軟件界面如圖14所示，試驗(yàn)電壓、電流及功率因數(shù)與設(shè)置相符，且節(jié)能效果明顯。

圖14 系統(tǒng)界面

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了基于交流固態(tài)負(fù)載的低壓電器電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)分析常規(guī)電壽命試驗(yàn)的不足及試驗(yàn)要求，給出了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了交流固態(tài)負(fù)載以及測(cè)控單元的軟硬件設(shè)計(jì)。交流固態(tài)負(fù)載代替了常規(guī)電壽命試驗(yàn)中的模擬負(fù)載，交流固態(tài)負(fù)載的電流發(fā)生單元對(duì)試品觸點(diǎn)端電壓有效檢測(cè)，實(shí)時(shí)判斷試品觸點(diǎn)動(dòng)作狀態(tài)，以控制在動(dòng)作過(guò)程中流經(jīng)試品觸點(diǎn)的電流，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)電壓、電流以及功率因數(shù)的調(diào)節(jié)，可以產(chǎn)生任意形狀的試驗(yàn)電流，更加契合控制實(shí)際負(fù)載，增強(qiáng)設(shè)備通用性與靈活性，同時(shí)降低設(shè)備的成本，具有更高的調(diào)節(jié)精度；利用能量回饋單元實(shí)現(xiàn)了能量回饋，降低了試驗(yàn)用電損耗，達(dá)到了節(jié)能的目的。同時(shí)測(cè)控單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的控制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理與存儲(chǔ)，且操作方便。