蘇州福田金屬 整流器效率測(cè)試應(yīng)用案例

整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器。

蘇州福田金屬有限公司是生產(chǎn)銷售印制線路板用高精度電解銅箔的現(xiàn)代化高新技術(shù)企業(yè)?，F(xiàn)已成為中國(guó)電解銅箔行業(yè)中規(guī)模最大、工藝最先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高的電子工業(yè)基礎(chǔ)材料生產(chǎn)基地和測(cè)試中心。

眾所周知，電解槽是電解銅箔工藝中不可或缺的電化學(xué)裝置，而其正常工作需要直流電源供電。這樣一來(lái)，電解銅箔企業(yè)中就會(huì)大量應(yīng)用整流裝置，將工頻交流電轉(zhuǎn)化成直流電供給電解槽。而整流器的轉(zhuǎn)換效率高低直接影響企業(yè)用電量和生產(chǎn)成本，客戶需要檢測(cè)整流器的效率高低以決定投入或者切除某臺(tái)整流設(shè)備，而我們430II的逆變器效率功能正好可以滿足客戶的現(xiàn)場(chǎng)效率檢測(cè)要求。

此次被測(cè)設(shè)備選擇的為日本SanRex公司生產(chǎn)MRS-30010CY2型整流器，其額定參數(shù)為：輸入視在功率38.8kVA；輸入電壓AC380V；輸入電流AC59A；輸出功率30kW；輸出電壓DC7.5-30V；輸出電流DC100-1000A。

而測(cè)試選用的交流電流探頭為i30s，直流電流探頭使用客戶設(shè)備中自帶的分流器，輸出信號(hào)為60mV/800A，使用鉤鉗取出mV信號(hào)再通過(guò)BNC轉(zhuǎn)接頭接入435II儀器中性線電流通道。在測(cè)試前最重要的環(huán)節(jié)是設(shè)置，我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號(hào)和變比，必要時(shí)還要調(diào)整電壓變比。

先將435II升級(jí)到V3.04版本，并配合使用Powerlog3.2軟件。

根據(jù)設(shè)備額定參數(shù)，將接線方式（Config） 、額定頻率（Freq）、和額定電壓（Vnom）按右圖顯示的內(nèi)容來(lái)設(shè)置，分別是3ΦDELTA、50Hz、380V

接著進(jìn)入相線電流探頭設(shè)置界面將交流電流探頭型號(hào)（Amp clamp）改為此次測(cè)試選擇的i30s。如果測(cè)試的交流電流信號(hào)為中高壓CT二次側(cè)信號(hào)，則需要修改電流變比（Ratio），修改的比值必須與CT實(shí)際變比保持一致。其他參數(shù)項(xiàng)的修改以選擇的電流探頭實(shí)際需要為準(zhǔn)。

然后按下F4進(jìn)入零線電流探頭設(shè)置界面將直流電流探頭型號(hào)（Amp clamp）改為1mV/A的自定義設(shè)置，由于客戶的分流器輸出信號(hào)比率為60mV/800A，因此要把電流變比（Ratio），改為800/60。

最后按下F5返回主界面，并進(jìn)入菜單項(xiàng)選擇逆變器效率功能（POWER INVERTER），會(huì)出現(xiàn)右圖顯示的接線方式，嚴(yán)格按照?qǐng)D上標(biāo)明的方式接線：1.分別連接A、B、C三相交流電流探頭；2.連接直流電流探頭信號(hào)至中性線電流通道；3.分別連接A、B兩相交流電壓測(cè)試線；4.將直流電壓的負(fù)極連接到電壓C相通道，正極連接到電壓中性線通道。

連接完畢，確認(rèn)無(wú)誤后按下“OK”進(jìn)入逆變器效率測(cè)試界面。測(cè)試界面如下：

圖中kWout是實(shí)際輸入交流功率，kWin是實(shí)際輸出直流功率，Eff%是整流器實(shí)際效率的倒數(shù)，Vout是輸入交流線電壓，Aout是輸入交流電流，Vin是輸出直流電壓，Ain是輸出直流電流。由于客戶負(fù)載運(yùn)行非常穩(wěn)定，故被測(cè)整流器實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)換效率為1/Eff%=100/142.2*100%=70.3%。

如果擔(dān)心交流功率測(cè)試不準(zhǔn)確從而導(dǎo)致效率值錯(cuò)誤，可以退出“逆變器效率”功能，進(jìn)入“功率和電能”項(xiàng)，進(jìn)行有功功率比較（kW），如下：

圖中kW值與逆變器效率界面照中的kWout值一致，可以確認(rèn)交流功率結(jié)果正確。

總結(jié)：由于客戶整流設(shè)備帶載率較低，額定輸入視在功率38.8kVA，實(shí)際輸入視在功率4.882kVA，因此使得整流器轉(zhuǎn)換效率較低（70.3%），如果要提高效率，則建議：

1. 提高設(shè)備的帶載率，可以使整流器轉(zhuǎn)換效率提高。

2. 用轉(zhuǎn)換效率高的整流器來(lái)進(jìn)行替換。

此案例可以廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)如電解鋁、銅、鋅、鉛等工藝整流設(shè)備，也適用于化工、鐵軌、礦山、機(jī)械、電力等各種工礦企業(yè)。