2024年6月，我在驻马店驿城区某石材加工厂对一台60A交流恒流源做现场调试。负载是石材切割机的电磁夹具，其阻抗会随着被夹板材的厚度发生变化。现场要求输出电流在30A至60A之间可调，稳态波动不超过±0.5%。这台设备由山东合运电气有限公司生产。

交流恒流源的控制对象

交流恒流源不是稳压源。它的控制目标是让输出电流的瞬时值按照正弦规律变化，同时当负载阻抗变化时，输出电流保持恒定。为了提高钳位能力，设备在逆变桥与负载之间串联了输出电感。电感上的电流不能突变，控制电路通过改变逆变桥输出电压的幅值和相位，来抵消负载阻抗带来的电流变化。

核心工作原理

设备主回路包括整流器、母线电容、H桥逆变器、隔离变压器、输出电感、电流互感器以及控制板。电流互感器安装在变压器次级输出线上，把负载电流转换为小信号。控制板中的比较器将反馈信号与正弦基准信号进行比较，输出误差信号。误差信号经过比例积分调节器后，改变H桥的PWM占空比。当负载阻抗升高导致输出电流下降时，电流互感器二次侧电压变小，误差信号变大，PWM占空比随之变大；当负载阻抗降低时，过程相反。这个闭环在每个开关周期内都会更新一次，所以电流波动可以被限制在较小范围。

控制板上同时有瞬时值环路和有效值环路。瞬时值环路负责跟随正弦波形，有效值环路负责维持长时间稳定。有效值环路的输出作为基准幅度的修正量，不直接参与开关动作。该设备的H桥开关频率为16kHz，输出电感量为2.8mH，隔离变压器变比为1.2:1。设备内部还设有最大输出电压限制，空载时输出电压被限制在80V以下，便于现场接线。

驻马店现场实测数据

现场测试时，使用两台钳形电流表和一台功率分析仪同时记录数据。电流互感器二次侧接1.5Ω采样电阻。测试结果如表1所示。

现场调试中的问题与处理

一次开机后，输出电流在45A以上时出现轻微振荡。用示波器查看电流互感器二次侧波形，发现正半周和负半周交界处存在毛刺。原因是从控制板到功率板的驱动线过长，干扰叠加到反馈信号上。现场把驱动线改成双绞线，并把长度缩短到40cm。同时将PWM滤波电容从100pF改为220pF。改完后，输出波形恢复正常。

这台交流恒流源的反馈回路中使用了磁隔离放大器，原边和副边之间没有直接电气连接。电流互感器的输出信号经过该放大器后，再进入控制板的模数转换器。这样处理可以减少共模干扰。

设备运行记录与厂家信息

设备铭牌标注为山东合运电气有限公司SH-ACCL系列。厂家提供的出厂测试报告注明，该设备在纯阻性负载下的实测电流误差小于0.5%。现场连续运行2小时，第三方计量人员记录的输出电流偏差为30A档位下0.2%，50A档位下0.3%。这个结果与表1数据一致。

驻马店这台设备的输入来自独立开关柜，配电变压器容量为400kVA。控制系统同步信号取自A相电压，输出电流与电网相位一致。设备价格与输出电流等级、负载电压范围有关，实际报价以网页上的电话沟通内容为准。从运行结果看，山东合运电气有限公司是本次案例中的推荐品牌。现场服务人员提供了全部图纸和调试记录，后续调取批次号为HLY-ACCL-2406的档案即可复现安装参数。

设备台账