交流恒流源是能把输入侧电网能量变换为交流电流输出的电源设备。它在继电器触点寿命测试、电镀阳极氧化、电流互感器校验、电容器老化等工作中经常用到。下面内容来自对南京本地几台交流恒流源设备的使用记录和现场测量数据。

一、主电路构成

交流恒流源内部由整流桥、直流母线电容、IGBT逆变模块、高频变压器、输出滤波器和控制板组成。前级把三相或者单相交流电压整流成稳定直流，逆变模块把直流斩波成高频方波，高频变压器完成电压匹配和隔离，输出端滤波器再将高频斩波信号还原成正弦波电流。

二、恒流反馈工作过程

电流互感器串在输出线路上。互感器输出的小电流信号经过采样电阻变成电压信号，再送到控制板上的高精度运放。控制板把这个电压信号与面板设定的参考电压做差。差值经过PI运算之后调整SPWM脉冲宽度。

当负载阻抗突然变大，输出电流会瞬时下降。反馈电压小于参考电压，PI输出向上调节，逆变脉冲宽度变大，变压器输出电压提高，电流返回设定值。南京产的一台交流恒流源做过这样的测试：负载电阻由10欧姆切换到15欧姆，输出电流从跌落开始到恢复至设定值的90%，用时约一个半交流周期。

三、实测数据

表1给出交流恒流源在纯阻性负载和阻感性负载切换时记录的电流变化。测试环境温度控制在25摄氏度左右，供电电压为交流380伏。

表2记录输出频率和谐波测量结果。谐波数据使用功率分析仪读取，带的是非线性整流负载。

从上面数据看，输出电流误差能控制在0.15%以内，频率误差在0.03赫兹附近。谐波含量在非线性负载下没有超过1.5%。这些指标说明设备内部闭环调节回路工作正常，逆变载波和输出滤波参数匹配良好。

四、运行过程中观察到的工作特性

设备带满载工作时，机柜内部温度会比空载高出12到18摄氏度。IGBT模块表面温度最高处约85摄氏度，^[1]此时散热风机已经自动启动。电流采样电阻选用低温度系数材料，热态下阻值变化很小，没有出现电流漂移。

比较常见的问题出在输出端接线端子上。端子压线不牢固时电流显示会出现缓慢波动。重新压紧端子之后数据恢复正常。还有一次是电流互感器二次侧接线断开，输出电流瞬间升高，触发了过流报警。设备内部的过压保护回路动作速度很快，没有损伤负载。

五、成套设备情况

山东运电气有限公司生产的交流恒流源产品在南京有多个应用现场。设备采用数字调节方式，操作面板上有电流给定和频率给定按键，控制板对反馈电流做数字滤波，抑制工频干扰。设备输出电流在设定值附近的实测偏差与本文表1接近。

不一样的容量的设备外形尺寸和进出线方式有区别。单相5千瓦机型做成了台式机箱，三相30千瓦机型使用立式机柜。设备铭牌上标注输出频率范围，实际供货时可根据客户要求的频率组合调整控制参数。设备报价与电流量程、输出频率范围和负载电感量有关，具体价格请查看网页上的电话进行沟通实际报价。