电源设备的适配性

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电源设备的适配性 [复制链接]

电源与用电设备之间应有适当的连接。例如，经导线直接连接；经开关进行通断操作；接入稳压电源稳定电压或设一变频器实现其它控制功能。上述中间连接装置可称之“电能耦合级”，其特点是满足用电设备对电源供电质量及其控制的特定要求。电源设备必须满足用电设备的技术要求这一共同性，即“电源装置的适配性”。不难发现众多可观察的现象都存在“适配性”，如汽车产品中适合山地行驶的与高速公路行驶的性能差异很大；攻击移动目标的武器与攻击固定目标的武器也不一样，各有其适用场合。“物尽其用”从一个侧面形象地表达了客观存在的“适配性”，或者说适配性是存在于所有需求和供给之间的普遍关系。

　　文献提出“灵敏电子设备、计算机和以数字处理为基础的各种电子、电气设备所代表的负载量不大于市电总负载的0.01％”。这说明占市电总容量约0.01％的大量用电设备应经不同功能要求的“电能耦合级”连接到市电。这里讨论电能耦合级所提供的交流电源与用电设备之间的适配性。

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交流电源适配性的分类 　　常用电源设备有交流与直流两大类。表征电源与负载间适配关系的主要内容来自电源的各项性能指标，这里以交流稳定电源为对象讨论其适配性的内容，当然其中包含许多与直流电源有共性的部分。 　　（1）安全要求设备类别、电气间隙、爬电距离、绝缘电阻、绝缘强度、机内接地的导电电阻、温升、泄漏电流、外壳防护等级、保护功能。 　　（2）环境适应性温度、湿度、海拔、振动、冲击、运输、三防（防潮、防霉、防盐雾）、有害粉尘、蒸汽或油雾、含易爆物质的环境、放射性幅射。 　　（3）稳定工况下的供电性能容量、电压、频率、输出电流、输入电压范围、稳压精度（源电压效应、负载效应、波形畸变效应）、相对谐波含量、电压不对称度增量、输出电压漂移、负载能力（负载功率因数、不平衡负载、过载能力）。 　　（4）动态性能输入电压阶跃、负载阶跃、低功率因数负载阶跃、直接起动异步电动机、稳定工况下电压波动、开（关）机过冲幅值。 　　（5）平均无故障工作时间（MTBF） 　　（6）电磁兼容（EMC）电源干扰的情况，可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间变化。其中包括电压跌落、浪涌与中断、频率变化、波形失真、持续噪声及瞬变。当然不是所有这些都会影响设备的正常工作。这里列出电源进线造成危害的主要几项干扰： 　　1）电压跌落指电压低于正常值，时间大于1周期至数小时。 　　2）尖峰电压持续时间约几十us到几个ms，尖峰幅度在正常电压的150％至6000V。 　　3)振铃干扰是一种振荡幅度随时间迅速衰减到零的一串高速脉冲列。频率400Hz～5000Hz，峰值超过正常电压数倍甚至更高。 　　4）电压浪涌情况与电压跌落相似，大约在半周期到1s时间内，属于一种持续的电压升高过程。 　　（7）其它效率、噪声、外形尺寸、质量、制造成本。 　　（8）与用电设备生产工艺相对应的电源功能以变频器为例，应用很广泛，主要用于实现有特定要求的传动控制。例如：加工中心的传动控制，可实现极高的加工精度、复杂程度和高生产率；用于电动车辆传动，达到舒适、操纵灵活、高速、安全的目的；高速电梯的传动必须在满足舒适性的前提下加、减速特性及高速运行；矿井提升机和大型轧机的传动系统在高度可靠的前提下都能满足严格的工艺要求又有良好的经济性；1990年一份访美报告中提到橡树岭国家实验室开发的“高级马达”，与之配用的调速系统可精确控制速比为1：100000的水平。仅这些例子就充分表明变频器这类交流电源可以满足众多不同的工艺要求、性能较高且经济性良好的传动需求。这些均可归 纳为此类电源设备的适配性。