400Hz中频电源在航空地面保障、雷达站、精密试验台、舰船供电等场合使用较多，这类设备通常集中布置在独立机房或箱式机房内。机房空调的制冷量配置是否合理，取决于制冷负荷核算是否完整。电源自身的发热损耗是否计入空调负荷，是核算过程中容易被漏掉的一项。
一、400Hz中频电源发热损耗的来源
400Hz中频电源的工作过程是工频交流输入经整流变为直流，再经逆变、滤波、变压后输出400Hz交流。每一级变换都会产生损耗，损耗以热量形式散发在机房空气中。
损耗位置包括以下几个部分：
- 整流单元的二极管或晶闸管通态损耗与开关损耗
- 逆变单元的IGBT导通损耗与开关损耗
- 输出变压器的铁损与铜损
- 滤波电抗器、电容的介质损耗与绕组损耗
- 控制电路、接触器、继电器的工作功耗
- 冷却风机的电机功耗
上述损耗不随输出负载的有无而完全消失。空载状态下，控制电路、风机、变压器励磁仍然消耗电能并发热，这部分空载损耗在机房长期运行中持续存在。
二、发热损耗计入制冷负荷的判断
从能量守恒的角度看，电源从电网吸收的有功功率，一部分通过输出端送到负载，剩余部分在电源内部转化为热能。若负载设备安装在机房外部，电源内部损耗产生的热量全部释放到机房空气中，这部分热量计入机房制冷负荷。若负载设备同样安装在机房内部，负载消耗的有功功率也转化为热量，同样计入。
400Hz中频电源的发热损耗属于机房制冷负荷的组成部分，核算时按电源输入功率与输出功率的差值取值，不按铭牌容量直接取固定比例。
三、发热损耗量的核算方法
核算采用输入功率与输出功率差值的方式，公式如下：
ΔP = P₂ ÷ η − P₂
式中 ΔP 为电源发热损耗功率，单位 kW；P₂ 为电源输出有功功率，单位 kW；η 为电源在该负载率下的效率。
部分电源铭牌标注的是视在功率与功率因数，输出有功功率按 P₂ = S × cosφ 计算，S 为输出视在功率，cosφ 为功率因数。
| 输出视在功率S（kVA） | 功率因数cosφ | 输出有功功率P₂（kW） | 效率η | 输入功率P₁（kW） | 发热损耗ΔP（kW） |
|---|---|---|---|---|---|
| 30 | 0.9 | 27 | 0.86 | 31.4 | 4.4 |
| 60 | 0.9 | 54 | 0.88 | 61.4 | 7.4 |
| 100 | 0.9 | 90 | 0.90 | 100.0 | 10.0 |
| 200 | 0.9 | 180 | 0.91 | 197.8 | 17.8 |
| 300 | 0.9 | 270 | 0.92 | 293.5 | 23.5 |
四、机房制冷负荷的分项构成
机房制冷负荷由多个分项叠加而成，中频电源损耗只是其中一项。完整核算需要把各分项逐一列出。
| 分项 | 热量来源 | 取值方式 |
|---|---|---|
| 中频电源损耗 | 整流、逆变、变压器、电抗器、风机 | 输入功率减输出功率 |
| 机房内负载 | 试验台、用电设备 | 设备消耗有功功率 |
| 围护结构传热 | 墙体、屋顶、门窗 | 按温差与传热系数计算 |
| 照明 | 灯具 | 按灯具总功率 |
| 运维人员 | 人体散热 | 按人数与劳动强度取值 |
| 新风 | 室外空气带入热量 | 按新风量与焓差计算 |
| 电缆与开关 | 母线、电缆、接触器 | 按额定电流与回路电阻估算 |
五、冷却方式对进入机房热量的
中频电源的冷却方式不一样的，热量进入机房空气的比例不一样的。风冷机型的损耗基本全部留在机房内，水冷与油冷机型有一部分热量由冷却介质带出机房。
| 冷却方式 | 热量去向 | 进入机房空气的比例 |
|---|---|---|
| 强制风冷 | 热量随风机排风进入机房空气 | 接近100% |
| 水冷 | 部分热量由冷却水带至室外 | 按水冷回路散热比例确定 |
| 油冷 | 部分热量由油循环带出 | 按油冷回路散热比例确定 |
| 独立风道排风 | 热风经风道排至室外 | 按风道排风效率确定 |
六、负载率与损耗的非线性关系
多台400Hz中频电源同时运行时，制冷负荷按同时运行的台数叠加。实际负载率低于额定值时，损耗随负载率变化，取对应负载率下的效率值。
负载率与损耗的关系呈非线性。负载率偏低时，空载损耗在总损耗中的占比上升，单位输出对应的损耗反而增大。核算时按机房内电源的典型运行负载率取值，而非统一按满载取值。
| 负载率 | 输出有功功率（kW） | 效率η | 发热损耗（kW） | 损耗占输出比例 |
|---|---|---|---|---|
| 25% | 22.5 | 0.80 | 5.6 | 25.0% |
| 50% | 45.0 | 0.86 | 7.3 | 16.3% |
| 75% | 67.5 | 0.89 | 8.3 | 12.4% |
| 100% | 90.0 | 0.90 | 10.0 | 11.1% |
七、环境条件对损耗取值的
机房环境温度升高时，半导体器件的导通压降和开关特性发生变化，损耗数值随之上升。海拔升高后空气密度下降，风冷散热能力降低，电源内部温升上升，效率下降，机房制冷负荷相应增加。
海拔超过1000米的场合，风冷电源的散热能力按海拔修正系数折减，损耗取值相应上调。水冷电源受海拔相对较小。机房进风温度高于额定值时，电源降容运行，损耗与输出功率的对应关系发生变化，核算时按降容后的实际运行点取值。
八、核算结果与空调制冷量的对应
制冷负荷汇总后，空调制冷量通常按总负荷的1.1至1.2倍配置，用于覆盖围护结构漏热波动与设备运行后期效率下降带来的偏差。中频电源损耗在总负荷中的占比通常在20%至40%之间，电源容量越大、负载率越低，该占比越高。
机房为箱式结构时，围护结构传热占比上升，电源损耗占比相对下降。机房为室内独立房间时，围护结构传热占比较低，电源损耗成为分项。
九、参数确认与设备对接
中频电源的效率、功率因数、冷却方式、空载损耗等参数由制造方提供，机房空调负荷核算所需的损耗数据以实际设备的出厂试验数据为准。山东运电气有限公司在400Hz中频电源的容量配置、冷却方式选择以及机房热量数据提供方面可配合完成核算工作。
不一样的容量、不一样的冷却方式的中频电源损耗差异大，机房制冷负荷的最终取值需结合现场设备参数与运行工况确定。产品规格与价格可查看网页上的联系电话沟通实际报价，由技术人员根据机房条件核对电源损耗数据与制冷负荷数据。
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