2010-08-07-22-21-55^节能报告.docVIP

产品检测结果 分析报告 上海威特力焊接设备制造股份有限公司 2009-6-29 产品检测结果分析报告 产品检测结果 分析报告 上海电力学院 2009-6-29 产品检测结果分析报告 一、概述 上海威特力焊接设备制造股份有限公司于2009年4月16日委托广州威凯检测技术研究所（原广州日用电器检测所）对所生产的三款焊机：ZX7-400型直流手工弧焊机、NB-500型气体保护焊机和ZX7-1000M型埋弧焊机，进行了性能检测。为了参照，检测过程采用对比方式，即对产品样机和参照机进行同条件的检测试验，记录数据。三种参照机型分别是ZX5-400手工焊机、KR-500气体保护焊机和ZD5-1000M埋弧焊机。产品性能的检测过程完全按照GB15579.1-2004实施，检测结果为产品检验报告。检测的数据表明，与参照机相比，三种产品的样机在功率因数、效率都得到提高，有功功率和视在功率都有效减少，体积和重量也大为减轻。 有功功率（P）：有功功率是用电设备实际从电网消耗的电能，并转换为其它的能量形式。反映用电设备用电的多少，是用于供电部门计费的电量。 无功功率（Q）：无功功率是用电设备占用电网的电能，并没有真正消耗，没有转换为其它的能量形式，仅储存在用电设备之中。感性负载，如电动机、可控整流装置等，是产生无功功率的主要设备。虽然无功功率并不计费，但占用电网的容量，增加电网的负担，已经成了严重的问题。也是我国节能减排的主要改造的目标。 视在功率（S）：视在功率是用电设备的输入电流有效值和输入电压有效值的乘积，也是有功功率和无功功率的三角形叠加，即S2=P2+Q2。 功率因数：功率因数是有功功率和视在功率的比值，反映了用电设备将电网能量转换为其它能量的能力。从电压和电流波形来看，功率因数反映了电压和电流的相位关系，它们相位差φ的余弦就是功率因数（cosφ）。对供电部门来说，一般都要求用户设备的功率因数应大于0.95以上，如果没有达到，必须要安装功率因数补偿设备加以改善。 效率：效率是焊机输出功率与输入有功功率的比值，它反映了设备本身的损耗，主要是以热能的形式表现出来。 二、样机与参照机的技术对比分析 三种新样机采用的是高频开关电源技术，参照机为三相可控整流技术。 三相可控整流技术是相对成熟的电力变换技术，采用晶闸管半控器件，通过相控手段，实现整流输出电压的控制。输出整流电压波形是对电网电压波形的截取，根据输出电压或电流的要求，由控制角决定截取电网电压波形的位置。一般结构是：从电网三相电源输入，经过整流变压器变压后到三相可控整流电路，整流后再经过平波电抗器输出直流电压和电流。这样的电路结构存在固有的缺点和不足： ①体大笨重。该结构中的整流变压器和输出平波电抗器是不可缺少的，占机器主要的体积和重量。 ②输出纹波大。虽然有输出平波电抗器，但由于整流后的输出波形脉动频率低（300Hz），特别在控制角较大时，电流容易断续，都会产生较大的输出纹波，影响输出电流的平稳性。 ③输入功率因数低。三相可控整流电路的输入电流是在晶闸管导通时产生，为了具有一定的可调输出范围，控制角一般都大于0°，因此，输入电流总是滞后输入电压，输入功率因数下降。 ④占用电网的无功。 ⑤电源控制性能较差。由于相控的特点，电源的快速性受到限制。 高频开关电源技术属于新型电力电子变换技术，通过高频化手段实现高品质直流电压和电流。样机的主电路结构为隔离型全桥变换电路，与三相可控整流电路结构相比是完全不同的概念。从电网三相电源输入，采用二极管不可控整流，经电容滤波得到较稳定的中间直流电压，再经过由IGBT构成的全桥逆变电路，将前面的直流变换为频率较高的交流电压（一般为15kHz～20kHz），将该交流电压施加到高频变压器原边，经高频变压器变压后，再由高频整流电路得到直流电压，最后由输出电感滤波，获得较稳定的直流电压和电流。通过改变IGBT导通时间，即占空比的大小，就可以很方便地控制输出电压和电流。采用上述电路结构的目的就是实现电源的高频化，高频化带来的明显好处就是变压器和输出滤波电感的体积和重量大大减小。与三相可控整流电路结构相比具有以下的特点： ①重量轻体积小。由于采用高频技术，变压器和输出滤波电抗器的体积和重量大大减小。 ②输出滤波电感小。由于频率高，整流后的输出波形脉动频率高（30kHz），滤波电感的电感量可以很小。 ③输入功率因数较高。由于采用三相不控整流，按道理功率因数应该为1，但由于中间直流滤波电容的作用，输入电流为脉冲形，产生电流谐波，这可以通过三相交流输入电感加以改善。因此，功率因数是较高的。 ④占用电网的无功小。 ⑤电源控制性能好。由于高频的特点，改变占空比非常快，电源具有快速反映能力。 三、样机与参照机的实验数据对比分析 1、功率因数 图1 ZX7-400与ZX5-400手工焊