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高精密 高難度 電鍍技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者
1 整流電源使用狀況
金屬制品行業(yè)是一個高耗能的行業(yè)，充分提高能源的利用效率，才能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競爭力，河南省某企業(yè)有2條電鍍黃銅熱處理生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線可運行24根鋼絲，第一條生產(chǎn)線電解酸洗電源采用可控硅整流器，其容量為90KVA，第二條生產(chǎn)線電解酸洗采用高頻開關(guān)電源，其容量與第一條生產(chǎn)線相同，給他們配電用的電纜型號、規(guī)格也一樣。
在使用中發(fā)現(xiàn)，輸出相同電壓和電流時，二者的輸入電流相差較大，用鉗形表測整流器電源的輸入電流，在輸出同為15V，4600A時，可控硅整流器供電的交流輸入電流為131.5A，而給高頻開關(guān)電源供電的交流電流僅110.5A，相差21A，相差21A可以看出高頻開關(guān)電源節(jié)能效果非常明顯。在正常生產(chǎn)時用手觸摸給2個直流電源供電的交流電纜表面，感覺溫度差異大，給可控整流器供電的電纜表面溫度明顯偏高。
從輸入的交流功率粗略計算，高頻開關(guān)電源可降低功率13.8KW，年節(jié)能11.9萬KW#h節(jié)約電費8萬左右，1臺這種容量的高頻開關(guān)電源價格在3萬元左右，使用4?5個月就可以收回成本。
2 節(jié)能原因分析
高頻開關(guān)電源比可控整流器節(jié)能，這與它們的結(jié)構(gòu)和工作原理密不可分，筆者查閱有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)二者存在較大差異，從鐵芯體積與質(zhì)量看，可控硅整流器在體積和質(zhì)量上都比較大，容量為90KW時，可控整流器是高頻開關(guān)電源的3倍多；變壓器線圈繞組結(jié)構(gòu)不同，可控硅整流器變壓器繞組原邊為1000多匝，而高頻開關(guān)電源變壓器繞組原邊一般為幾十匝，副邊相差也不少，工作頻率不同，可控硅整流器為20Khz是可控整流器工作頻率的400倍，而且輸出為方波。
電源的工作頻率是其節(jié)能的控制核心，鐵芯體積與質(zhì)量、變壓器繞組匝數(shù)是節(jié)能的基礎(chǔ)。變壓器在鐵芯和繞組中的鐵損和銅損是造成可控硅整流器高耗能的原因，這是由它們的工作原理決定的。
傳統(tǒng)整流器有硅整流和可控硅整流器，硅整流器需要調(diào)壓器和整流變壓器，效率低，且沒有穩(wěn)壓穩(wěn)流功能，其輸出電壓是利用調(diào)壓器改變整流變壓器的輸入電壓實現(xiàn)的，輸出電壓的穩(wěn)定性取決于輸入電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性，可控硅整流器是利用可控硅移相觸發(fā)技術(shù)對輸出電壓和電流進行調(diào)節(jié)，輸出的電壓紋波系數(shù)3%~5%，功率因數(shù)較低。傳統(tǒng)的整流器還對電網(wǎng)產(chǎn)生大量諧波，不僅產(chǎn)生電池干擾，還降低設(shè)備的效率。高頻開關(guān)電源試用脈寬調(diào)制技術(shù)，穩(wěn)壓穩(wěn)流精度為1%，精密件及手飾電鍍都采用高頻開關(guān)電源作為電鍍電源。