不同整流器及與發(fā)電機配比

1、 UPS 知識 EATON Powerware培訓UPS知識 不同整流器的設計方案 UPS與發(fā)電機容量的配比 高頻機和工頻機的區(qū)別 電池容量的計算諧波分量諧波電流%010203040506070809010015711131719232544568914201006脈沖整流器 諧波理論每相可控硅在1/3周期導通.產(chǎn)生奇次諧波n=6k1(K為正整數(shù))諧波分量30%60 Hz180 Hz300 Hz420 Hz660 Hz780 Hz1020 Hz1140 Hz諧波擾動Fundamental3rd Harmonic5th Harmonic7th Harmonic11th Harmonic13th

2、Harmonic17th Harmonic19th Harmonic50 Hz150 Hz250 Hz350 Hz550 Hz650 Hz850 Hz950 Hz6脈沖整流器的電流波形6脈沖整流器脈沖整流器優(yōu)點:THD 10% 滿載條件下簡單可靠,可任意時候加裝可提高功率因數(shù) 6-6-脈沖整流器脈沖整流器+ +無源濾波器無源濾波器(LC)(LC)缺點:在特定條件下，無源濾波器會和電網(wǎng)內(nèi)阻發(fā)生諧振抑制高次諧波效果差效率降低費用增加且體積增大6脈沖整流器脈沖整流器6-脈沖整流器脈沖整流器+有源濾波器有源濾波器(APF),-采用補償原理向電網(wǎng)注入采用補償原理向電網(wǎng)注入與諧波電流相位相反與諧波電流相位

3、相反,幅值相同的電流幅值相同的電流.大都采用大都采用三相可控硅電路三相可控硅電路優(yōu)點:THD 5%不會發(fā)生共振現(xiàn)象不受系統(tǒng)阻抗變化的影響不受諧波頻率變化的影響缺點:電路復雜,MTBF(平均無故障時間)下降EMI高,效率下降成本高邏輯控制B+B-+-至逆變器L1L2L30Y12脈沖整流器12 2脈沖整流器脈沖整流器12脈沖整流器脈沖整流器優(yōu)點:THD 10% 滿載缺點:需要兩個整流器和一個移相變壓器效率比較低費用增大，體積也增大諧波分量諧波電流 %01020304050607080901001571113171923254489010000012脈沖整流器 諧波理論12脈沖整流器電流波形(50%

4、負載)諧波分量諧波電流 %010203040506070809010015711131719232500000001000 IGBT 整流器 with Harmonic Control 利用IGBT控制輸入電壓,來使輸入電流與電壓同相位 IGBT整流器整流器采 用 高 頻 脈 寬 調(diào) 制 型 IGBT 整 流 器 技 術(shù)， 對 電 網(wǎng) 的 適 應 能 力 很 強。不帶濾波器時 輸入功率因數(shù)就 可高達 0.99優(yōu)點:減少了對電網(wǎng)的諧波污染 3%-綠色電源UPS輸入端的線纜,保險,空開等容量 可以減小-降低用戶的投資成本與發(fā)電機的容量能得到最佳匹配不會因加裝濾波器而造成能量損 失機器重量輕-易于安

5、裝和運輸 I I U U IGBT 的整流器傳傳統(tǒng)統(tǒng)可可控控硅硅整整流流的的電流電流波形波形IGBTIGBT整流的整流的電流波形電流波形使用IGBT整流目的：提高輸入端的功率因數(shù)1-使輸入端電流盡可能接近正弦波減少直流脈動和諧波干擾柴油機柴油機 / UPS容量匹配容量匹配 設Pg為柴油發(fā)電機功率；Pui為UPS輸入功率 UPS輸入電路容量匹配Pg / Pui346脈沖整流UPS2.536脈沖整流+5次/ 7次諧波濾除器1.72.312脈沖整流1.62.212脈沖整流+11次/13次諧波濾除器1.42高頻UPS(帶cos校正) 1.52.4IGBT PWM 整流1.1注：在用戶資金富裕的情況下,

6、發(fā)電機組還應備有1.25倍的余量。單相全橋整流UPS高頻機和工頻機的區(qū)別高頻機 采用IGBT或二極管+IGBT Boost升壓整流器,加大輸入電壓范圍,輸入功率因數(shù)提高 采用雙倍直流供電 DSP控制,輸出采用SPWM技術(shù) 逆變器工作頻率在20K-30K之間,只需較小尺寸的濾波器 動態(tài)響應特性好 擯棄了傳統(tǒng)的逆變器輸出變壓器高頻機和工頻機的區(qū)別DCDCNNL2L3L1BOOSTBOOSTINV AINV BINV C高頻機和工頻機的區(qū)別 高頻機 優(yōu)點: 尺寸小 價格低 效率高 噪音低 缺點: 升壓部件和電池需要量加倍 對動態(tài)負載和非線形負載適應能力較差高頻機和工頻機的區(qū)別 工頻機 采用可控硅整流

7、器 逆變器工作頻率較低 6-12Khz 帶輸出變壓器(電氣隔離和濾波作用) 優(yōu)點: 負載與公共電源隔離 帶非線形負載和動態(tài)負載好 短路性能好 缺點: 體積/重量大 價格高 有變壓器損耗電池容量的計算-不同速率的放電特性 電池的實際放電電流（A) (P 0.8)/ (xE臨界) 電池容量（Ah)=放電電流A/放電率C 注：PUPS電源標稱輸出功率KVA cosUPS電源輸出功率因數(shù) UPS電源逆變器的效率 C放電速率，在下圖中根據(jù)具體放電時間查得 E臨界蓄電池組的臨界電壓10.5V電池組中單只電池數(shù)量 因為蓄電池在最初放電時端電壓為13.5V13.8V, 而臨界電壓只取了10.5V.電池容量的計算-不同速率放電特性電池容量的計算-放電電流/放電時間曲線表 電池的實際放電電流（A) (P 0.8)/ (xE臨界) 注：PUPS電源標稱輸出功率K