不同整流器及與發(fā)電機(jī)配比

1、 UPS 知識(shí) EATON Powerware培訓(xùn)UPS知識(shí) 不同整流器的設(shè)計(jì)方案 UPS與發(fā)電機(jī)容量的配比 高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別 電池容量的計(jì)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(dǎo)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(dòng)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(diǎn):THD 10% 滿載條件下簡單可靠,可任意時(shí)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(diǎn):在特定條件下，無源濾波器會(huì)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(fèi)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(bǔ)償原理向電網(wǎng)注入采用補(bǔ)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(diǎn):THD 5%不會(huì)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(diǎn):電路復(fù)雜,MTBF(平均無故障時(shí)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(diǎn):THD 10% 滿載缺點(diǎn):需要兩個(gè)整流器和一個(gè)移相變壓器效率比較低費(fèi)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(fù)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(yīng) 能 力 很 強(qiáng)。不帶濾波器時(shí) 輸入功率因數(shù)就 可高達(dá) 0.99優(yōu)點(diǎn):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(xiǎn),空開等容量 可以減小-降低用戶的投資成本與發(fā)電機(jī)的容量能得到最佳匹配不會(huì)因加裝濾波器而造成能量損 失機(jī)器重量輕-易于安

5、裝和運(yùn)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(dòng)和諧波干擾柴油機(jī)柴油機(jī) / UPS容量匹配容量匹配 設(shè)Pg為柴油發(fā)電機(jī)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(jī)組還應(yīng)備有1.25倍的余量。單相全橋整流UPS高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別高頻機(jī) 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(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好 擯棄了傳統(tǒng)的逆變器輸出變壓器高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別DCDCNNL2L3L1BOOSTBOOSTINV AINV BINV C高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別 高頻機(jī) 優(yōu)點(diǎn): 尺寸小 價(jià)格低 效率高 噪音低 缺點(diǎn): 升壓部件和電池需要量加倍 對動(dòng)態(tài)負(fù)載和非線形負(fù)載適應(yīng)能力較差高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別 工頻機(jī) 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(diǎn): 負(fù)載與公共電源隔離 帶非線形負(fù)載和動(dòng)態(tài)負(fù)載好 短路性能好 缺點(diǎn): 體積/重量大 價(jià)格高 有變壓器損耗電池容量的計(jì)算-不同速率的放電特性 電池的實(shí)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(biāo)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(shí)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?cái)?shù)量 因?yàn)樾铍姵卦谧畛醴烹姇r(shí)端電壓為13.5V13.8V, 而臨界電壓只取了10.5V.電池容量的計(jì)算-不同速率放電特性電池容量的計(jì)算-放電電流/放電時(shí)間曲線表 電池的實(shí)際放電電流（A) (P 0.8)/ (xE臨界) 注：PUPS電源標(biāo)稱輸出功率K