摘要：本文介绍了一种新专利产品棗WLWY系列数字波网络稳压器的技术特征及在铁磁谐振类稳压器中的重要地位。
关键词：数字波 网络稳压 特定参数 特定时序脉冲 输入输出特征
1 前 言
在国内，众所周知的铁磁谐振类稳压器如CWY系列交流参数稳压器和CVT系列恒压变压器其实都是恒压变压器，它们区别在于前者为低压（一般为270～340V）大电流振荡，后者为高压（一般为400～720V）小电流振荡；前者一般有输出特性的低端和高端磁支路补偿回路，而后者一般只设高端补偿（把补偿线圈置于输入磁路中），前者三、五次滤波电抗器是独立分体的，而后者滤波电抗处于恒压变压器一个磁分路里，成为一体。按参数稳压器概念，两者均不具备“参数稳压”特性，在国际标准中都归属于“IEEE standard for forroresonant voltage regulators”，IEEE std449-1990铁磁谐振稳压器的标准中，而“参数稳压”因特性有别而归入另一类标准中。
数字波三相交流稳压器，虽然也采用铁磁谐振，但它是利用三相网络矢量的特性，设计一系列网络脉冲发生器，产生系列特定参数的毫秒级脉冲，并使网络中六个电抗器电压同相相加，异相按时序排列，依次使六个电抗器中五个用脉冲峰功率进入饱和、一个处于非饱和，并自动周期性循环。由于脉冲的模量与相位的设定，使其合成波为正弦包络的阶梯波，经对谐波滤波即可输出稳定纯正弦波。
由于采用高新技术，该系列的产品与CWY、CWYS等交流稳压器相比，具有更良好的空、满载状态下的输入、输出特性和其他技术特性下，下面就实测的PF特性、电流电压特性等逐一比较讨论。
2 数字波网络稳压器空、满载状态输入功率因数PF较高，且特性平坦。
功率因数（PF）可用下式表示：
PF=P/S=V1I1 cosθ（U1IR）=I1cosθ/IR=rcosθ
I1：基波电流有效值 ；IR、U1分别为电网电流、电压有效值。
r=I1/IR为电网电流基波因素，cosθ为基波电压与电流位移因数。
从图1可看出数字波三相交流稳压器的PF特性因输入电流失真很小，r≈1，所以PF=cosθ，但实际测试是用交流电源分析仪，直接计算出rcosθ值，从PF特性看到小于360V输入电压时，满载输入PF接近1，当输入为500V处仍有0.78以上，而CWY、CVT系列，满载状态下在小于360V输入时PF小于0.96，至输入电压440V以上降到0.7，500V输入已降到0.3以下。
空载时数字波网络稳压器在365～375V处PF大于0.95， V处，空载输入PF大于0.3，而CWY、CVT其空载输入PF最大值小于0.65，在输入V处，PF已小于0.1，在输入额定范围、额定负载情况下，数字波输入功率因数比CWY、CVT系列高且特性平坦。
图2 、3中虽然CVT与CWY测试样机不是7.5KVA，但其不同规格同类产品的特性曲线的形状是相似的，不会有大的形状变化，不论是单相、三合一的三相还是三柱芯一体三相形状都极为相似的。本文将给出几组实测同规格的数据以供参考。
3、数字波网络稳压器输入电流特性平坦，空载谷点电流低。
表1是一组实测空载输入电流数据。
从图1中看到，数字波输入电流特性很平坦，空载谷点电流很小，额定输入范围高、低端电流也很小，这是与实测输入PF特性高相吻合的，为了维持铁磁谐振，功率因数低的就必须用较大的电流激励，由于CWY、CVT系列空载输入电流大，整机本身的空载损耗也大，以7.5KVA为例，详见表2。
表2数据为标称点处实测数据，从表2看到CWY型比WLWY型空载损耗大一倍，若离开标称电压，而在输入的低端或高端，CWY型比WLWY型的空载损耗大4倍，这样，由于输入电流大，用户从降压变压器到用电设备输电线耗就大，用户必须付出高昂的电费，并且输配电线路造价也增加。
表2 数字波网络三相交流稳压器与CWYS三相交流参数稳压器空载损耗比较表
给出WLWY型与CWY型在输入额定范围内满载的输入电流变化情况，从图1满载输入电流特性也可以看
出，WLWY型满载输入电流稳定在13A，而CWYS则在17-25A。
不少稳压器用户的市电波动大，经常工作在输入电压高低端，这样不管是空载还是满载CWYS的工作电流特性都是上翘的，空载工作电流比谷点增加3倍左右，这样损耗就比标称点更大了。
4.WLWY数字波的空、满负载状态下输出电压特性平坦，负载效应好
从图1可以看出，额定输入市电三相260～500V情况下，WLWY型数字波三相交流稳压器空载输出电压特性和满载输出电压特性形状是相似的，只不过满载比空载在输入的低端260V相差10V，低端点负载效应小于2.6%，而在输入电压大于440V后，其空、满载差为3V，负载效应为0.7%，从满载特性可以看出，要输入电压为260V处源效应为2.6%，当输入大于380V以后源效应＜1%。
从图2、图3可以看出CWY与CVT的满载输出的电压特性近似抛物线，空载特性又近拟线性，所以在输入低端两条特性是呈喇叭口，空载特性往高走，满载特性往低走，输入越低，喇叭口张得越大，这样在输入电压低端260V处空满载特性落差18V，负载效应4.7%，源效应为3.8%，比起WLWY数字波三相稳压器特性就差得多，所以整机稳压指标也就差得多了。
5、数字波三相交流稳压器输入电流失真小
WLWY型满载输入电流失真小于1.5%，空载电流失真小于4%，而CWY与CVT则是严重地往电网泄放谐波，CWY、CVT系列输入电流失真可高达16～29%，数字波对电网无污染，属绿色电源。
6、WLWY型数字波三相交流稳压器输出电压失真小
由于数字波稳压器设计了特定参数脉冲合成正弦梯波，经对三次滤波后，在输入额定范围内，空、满负载状态下，输出电压失真全范围小于3.5%，并只用对三次滤波就足够了，而CWYS与CVT系列的空载失真在高端480V处可达5-8%，甚至更高。并且还需要对三、五次谐波分别进行滤波，增加制造成本。
7、WLWY型系列数字波三相交流稳压器对电抗负载有较强的适应能力，其不同规格可以并机使用
我们对数字波稳压器专门设计了过载网络，可以提供大于200%瞬间电流，采用了这种过载网络，我们用规格7.5KVA 的数字波三交流稳压器带公称力400千牛数控步进冲床J21K-40，该冲床配用5.5KVA的Y-1325-4电机，其后动电流约为81A，照样启动，这是CWYS、CVT系列这个规格远不能及的适应电抗能力。
8、数字波稳压器输出线、相电压平衡度好
由于数字波稳压器用对称网络设计，产生幅相特性相对独立的特定参数网络脉冲系列，所以在整个输入范围内（200～500V），测量其输出线电压的三相不对称度小于0.6%，由于采用特殊设计的三点式谐振，所以幅度对称也反映了相角的对称，而CWY与CVT系列，不管是三单合一还是三柱芯构成，其幅度不对称高度达3%，目前做得较好的也只是2%，况且其相角相差就更远了。
9、负载断相对输出线电压的影响小
用7.5KVA实验，两相满载一相空载，其输出三个线电压最大差4V。
10、高效率
WLWY型数字波稳压器由于采用脉冲峰功率饱和，同一规格，达到同样的饱和深度，它所需的铁磁谐振功率远小于CWY与CVT，以7.5KVA数字波三相稳压器为例，其无功振荡功率约为CVT、CWY系列的0.5倍，这就使得其铁损与铜损大大降低，整机效率提高，WLWY-7.5KVA数字波三相交流稳压器其效率可达90-92%，而CWYS-7.5系列的效率一般为80-82%。
11、数字波三交流稳压器制造成本低
WLWY型数字波稳压器与CWY、CVT系列比较，由于低谐振并是利用峰功率，其硅钢片与线材略省，谐振电容约为后者的1/4，并且由于流过的电容的谐波电流分量小，其电容的额定参数可利用就高，不用太大的裕度设计，这方面能节约一大笔制造成本。电容的环境温度也得到改善，其工作寿命得以延长。
12、数字波三相交流稳压器的抗干扰功能、短路自动保护功能和快速反应快速恢复功能与CVT、CWY系列相同。噪音因谐振功率低略有改善。
综上所述，从电磁兼容要求，数字波稳压器对供电网络安全，不泄露放谐波，属绿色电源；从国家能源政策考虑，数字波效率高，损耗小，节省能源；从用户的使用角度考虑，数字波输入输出特平坦，源效应、负载效应好。额定范围内调整电压更省电、输出三相电压平衡度好，特别适应电抗负载，所以在当前的铁磁谐振稳压器中，将会邓胜于如CWY、CVT等系列产品，是高可靠、优质电源的首选者。
