奥宁SZW系列无触点交流稳压器的使用与维护

    随着现代医疗行业的发展，医疗设备在医疗行业的比重越来越重，而国内的用电环境却跟不上节奏，与此同时医疗设备对供电的要求很高，而机房供电普遍存在着过压、欠压、浪涌尖峰干扰、电网谐波严重等一系列问题，严重影响设备的正常运行，因此，为机房供电配备电力稳压器是必然选择。

    奥宁SZW系列无触点稳压器就是专为医疗系统设计的新一代新型稳压器，该机采用进口器件组装的晶闸管模块，工作十分稳定可靠，使用寿命极长；同时设计由两路供电自动切换装置，避免机器因故障停机导致医院的损失。加装多路控制开关，实现发射机分路控制稳压；机柜内装有大容量的雷电浪涌防护器与滤波器，系统地解决机房的防雷与谐波问题。

电路结构与工作原理

奥宁无触点补偿式稳压器原理框图如图1所示。                                               图1 奥宁无触点补偿式稳定器原理框图

    奥宁无触点补偿式稳压器主要由补偿电路、调压电路、检测控制电路、输入采样电路、输出采样电路、延时输出电路、保护电路等单元组成。

    其工作过程为：当输入电压波动或负载情况变化时，通过各采样电路获取反馈电压，经检测控制电路与基准电压进行比较判断，然后输出控制信号，控制调压电路中相应的晶闸管导通，使补偿电路产生极性和大小不同的补偿电压，达到稳定输出电压的目的。同时，检测控制电路还对保护电路和延时输出电路进行控制，产生相应的动作。 

奥宁无触点交流稳压器的使用与维护

该型稳压器补偿电路和调压电路(一相、一台补偿变压器时)的主要结构如图2所示。

图2 稳压器补偿电路和调压电路结构图

    其工作过程为：当输出电压U。高于额定值时(相当于输入电压U1升高或负载减小)，要求补偿变压器T1产生反极性的电压，抵消U1升高的那部分电压，此时可触发S1和S4导通，交流正半波时电流通路为：A— T1上绕组一T2一S1一T1下绕组一S4一N，交流负半波时电流沿上述通路反向流动(由于使用了双向可控硅)。当输出电压U。低于额定值时(相当于输入电压降低或负载增大)，要求补偿变压器T1产生顺极性的电压，补足U1降低的那部分电压，此时可触发s3和S2导通，交流正半波时电流通路为：A—T1上绕组一T2一S2一T1下绕组一S3一N，交流负半波时电流沿上述通路反向流动。

    该型稳压器可根据稳压精度和输入补偿电压范围的要求来选择补偿变压器的台数。例如：要求稳压精度为5％ ，输入补偿电压范围为30％ 时，可选择3台补偿变压器，补偿电压可设计为10 V、20 V、40 V，当顺极性(或反极性)叠加全部投入时，能获得最大正负补偿电压70 V，可满足补偿输入电压30％ 的要求；当投入l台补偿变压器时，补偿电压值为10 V，可满足稳压精度5％ 的要求。

奥宁无触点稳压器补偿和调压部分的实际电路如图3所示。

图3 补偿和调压部分的实际电路图

    由图3可知，在调压变压器上增加抽头，可以在1台补偿变压器上实现几种补偿电压的组合。

    奥宁无触点稳压器整机没有碳刷接触，没有机械传动，而是通过控制交流无触点开关(由一对单相可控硅反并联组成的模块)的通断，由“多补偿变压器组合群体”取得补偿电压的，这样大大提高了稳压器在运行过程中的可靠性，具有稳定性能好、响应速度快、效率高等许多优点。由于使用大功率可控硅来控制调压，相比碳刷调压来说，稳压器的使用寿命延长了许多倍，能连续无故障运行10万小时以上，实现了长期免维护。调压电路中的可控硅是在电压过零时触发的，因而稳压器输出波形无畸变、无谐波分量。

怎样选用无触点交流稳压电源以及交流稳压电源容量的计算

(1)功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。功率是指单位时间内发生或消耗的电能。在交流电路中，接有电感性负载时，电源供给的电功率分为两种，即有功功率和无功功率。有功功率P是指把电能转换成其他形式的能量的功率。无功功率Q是指电能在电源和电感负载之间交替往返的功率。

无功功率并不做功，但却是用电设备中建立磁场所必需的。

视在功率S是指电源(发电机、变压器)发出的总功率。

P、Q、S三者之间的关系：

P、Q、S三者之间的关系可用功率三角形表示。

S与P之间夹角q的余弦，叫功率因数，用cosq表示。

由功率三角形可推出：

S=  P=Scosq=Ssinq

由功率三角形可看出：在同样的视在功率5下，功率因数cosQ越低，有功功率P就越小，无功功率Q也就越大，这样电源容量就不能充分利用。

(2)容量计算

单相电路容量计算：

有功功率:P=Ulcosq，单位是瓦(W)、千瓦(kW)。

无功功率:Q=Ulsinq，单位是乏(vat)、千乏(kvar)。

式中:sinQ一电压、电流相位差的正弦。

视在功率(容量)：S=UI，单位是伏安(VA)、千伏安(kVA)。

三相电路容量计算：

当三相负载平衡时，各相的相电压和相电流都相等，电压和电流间的相位差也相同，所以各相负载消耗的功率也相同。因此，三相电路的功率等于3倍的单相功率。

三相电路容量计算为：

有功功率：P=U线I线cosq ，单位是瓦(W)、千瓦(kW)

无功功率：Q=U线I线sinq ，单位是乏(var)、千乏(kvar)

视在功率(容量)：P=U线I线，单位是伏安(VA)、千伏安(kVA)

式中q角是相电压U相与相电流I相的相位差。

当三相负载不平衡时，应分别计算出各相功率，三相总功率等于3个单相功率之和。

(3)医院DR机房稳压器容量计算

①医院DR机房设备的特点

机房设备一般有DR，电脑，空调，除湿机，照明系统等。机房的主要设备为DR，目前医院系统使用的大多数都是X射线成像系统，这种DR属于瞬间高功率负载设备，计算稳压器容量时，同样需要考虑X射线影响和功率因数高的问题。对于DR机，在选择稳压器额定容量时，应按DR机的瞬间功率而不是待机功率来计算。

②DR机房负载功率计算

DR功率计算：查DR机铬牌上标的“输人功率”或按DR机瞬间功率估算。其他设备功率计算：查铬牌上标的“输人功率”，空调的功率计算同上。DR机房稳压器容量计算：由于DR机等机房设备也是非线性负载，因而，也应按2～2.5倍的负载功率来计算稳压器的容量。另外，除了保证当前负荷的供电，还应考虑留有一定的裕量，以备负荷增加之需要。

交流稳压电源选型注意事项

(1)根据使用现场电网电压的波动情况，选择稳压器的输人电压补偿范围；

(2)根据负载的工作电压范围，选择稳压器的稳压精度；

(3)根据负载输人功率的大小、功率因数及负载性质，选择稳压器的额定容量，具体应考虑如下因素：

①感性负载功率因数应按0.7计算，同时还要考虑启动电流的影响；

②非线性负载(变频设备、UPS、开关电源等)，应按2～2.5倍的负载功率来计算稳压器额定容量；

(4)要注意防雷、防浪涌，最好在稳压器内加装足够容量的雷电浪涌防护器(尤其对雷电灾害严重的地区)，系统地解决整个配电系统的防雷、防浪涌问题；

(5)当供电电网高频谐波严重时，可在稳压器柜中加装两级或三级滤波器。

常见故障排除(见表1)

表1 常见故障及排除方法