UPS工作原理及簡易結(jié)構(gòu)圖

UPS工作原理1、準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理2、正弦波輸出后備式UPS工作原理3、在線式UPS工作原理4、串并聯(lián)式UPS技術(shù)5、三相輸入型UPS工作原理6、中頻UPS工作原理7、變頻UPS工作原理8、電力有源濾波技術(shù)第一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理UPS按輸出電壓波形分，有方波、準(zhǔn)方波以及正弦波等，所謂的“方波”或“階梯波”實(shí)際上就是準(zhǔn)方波。一般容量較小。主要特點(diǎn)：工作范圍寬：交流輸入電壓155-285V穩(wěn)壓范圍寬：輸入175-275V之間，保證輸出在220V的10%范圍內(nèi)。第二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理第三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理第四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備式UPS原理第五頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備式UPS工作原理與小容量相同，但是有一些關(guān)鍵技術(shù)問題：適用于電動機(jī)負(fù)載的大功率逆變技術(shù)；大容量后備UPS的市電、逆變切換技術(shù)。第六頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理適用于電動機(jī)負(fù)載的大功率逆變技術(shù)大容量后備式UPS，負(fù)載常為電動機(jī)負(fù)載，沖擊時(shí)間長，啟動沖擊電流大（5-7倍），時(shí)間長（10s），必須采用相應(yīng)的逆變技術(shù)。第七頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理第八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理第九頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備UPS的市電、逆變切換技術(shù)后備式UPS允許一定的時(shí)間間斷，采用靜態(tài)旁路技術(shù)和適當(dāng)?shù)目刂萍夹g(shù)，可以將時(shí)間控制在半周波內(nèi)，因此必須保證電源之間環(huán)流在允許的范圍內(nèi)。第十頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理第十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。準(zhǔn)方波輸出后備式UPS工作原理市電恢復(fù)切換切換控制電路必須協(xié)助逆變器實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：逆變器輸出相位與市電完全同步；逆變器輸出電壓與市電電壓相等。第十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理該UPS由逆變電路、SPWM電路、充電電路、調(diào)整電路、保護(hù)和告警電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中SPWM電路包含三角波、正弦發(fā)生器等。保護(hù)電路包含短路及過載保護(hù)、空載保護(hù)、蓄電池保護(hù)、交流極性保護(hù)等。第十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理正弦輸出后備式UPS第十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理基本工作原理UPS處于逆變器供電狀態(tài)的控制過程第十五頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理第十六頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理市電供電-逆變器供電轉(zhuǎn)換控制電路工作過程。第十七頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理第十八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理在線式UPS工作原理當(dāng)市電正常時(shí)，主路由功率因素校正電路產(chǎn)生逆變器工作所需的±370V直流電壓，再經(jīng)逆變器DC/AC變化輸出，另一路變換為110V直流對蓄電池充電；當(dāng)市電失去時(shí)，蓄電池經(jīng)DC/DC變換為±400V直流經(jīng)逆變器輸出。第十九頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理第二十頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理第二十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理第二十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理第二十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。在線式UPS工作原理第二十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)基本特點(diǎn)：輸入功率因素高0.99-1，諧波電流分量小<5%，對市電利用率高；雙向隔離干擾能力強(qiáng)，除了一般的高頻濾波器外，還有構(gòu)成電流源的DELTA變換器；輸出功率大；效率高；故障率低；電流峰值大，對沖擊負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)；但缺點(diǎn)是：輸出電壓精度一般不如傳統(tǒng)雙變換高。第二十五頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)基本工作原理串聯(lián)調(diào)整，圖2.39并聯(lián)調(diào)整，圖2.40，圖2.41串并聯(lián)調(diào)整，圖2.43第二十六頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第二十七頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第二十八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第二十九頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第三十頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)基本構(gòu)成和基本功能主變換器，由IGBT構(gòu)成四象限脈寬調(diào)制變換器，其為固定電壓源，調(diào)整負(fù)載電壓?；竟δ埽嚎刂戚敵鲭妷?、給蓄電池充電DELTA變換器，由IGBT構(gòu)成四象限脈寬調(diào)制變換器，其為可變電流源，調(diào)整電池電壓控制輸入功率?；竟δ埽嚎刂戚斎腚娏鞣岛碗娏髡也ㄐ巍⒖刂齐姵爻潆?、調(diào)整輸入功率因素、補(bǔ)償輸入輸出之間差值。DELTA變壓器，用于UPS輸入輸出之間隔離，電流相位、波形和幅值均由其控制。第三十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)DC電容器，對直流總線上的高頻電流紋波提供能量儲存，并且抑制電池上的電壓紋波。靜態(tài)開關(guān)，由反接并聯(lián)可控硅組成，一個為主靜態(tài)開關(guān)，一個為旁路靜態(tài)開關(guān)，旁路作用為當(dāng)UPS過載或逆變器故障時(shí)，保證不間斷切換至電網(wǎng)供電，主靜態(tài)開關(guān)保證當(dāng)電網(wǎng)故障轉(zhuǎn)換為電池供電時(shí)，UPS電壓不反饋到電網(wǎng)。第三十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)DELTA變換基本功能圖2.45圖2.46第三十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第三十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。串并聯(lián)式UPS技術(shù)第三十五頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。三相輸入型UPS工作原理以三相輸入、單相輸出小功率在線式UPS為例。第三十六頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。三相輸入型UPS工作原理各組成部分：主電路、調(diào)整電路、正弦脈寬調(diào)制電路、驅(qū)動電路構(gòu)成雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使UPS輸出電壓穩(wěn)定，輸出波形失真小；跟蹤倍頻技術(shù)、正弦脈寬調(diào)制（SPWM）電路、驅(qū)動電路構(gòu)成控制電路，使UPS輸出頻率穩(wěn)定；主電路中設(shè)置大容量濾波電路，提高UPS抗干擾能力；充電、保護(hù)及其他輔助電路第三十七頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。三相輸入型UPS工作原理主電路第三十八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。三相輸入型UPS工作原理跟蹤倍頻器第三十九頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。中頻UPS工作原理大部分用電設(shè)備為工頻特性，但在特殊場合需要中頻電源（400Hz）。目前不同頻率主要由工頻變換得到，存在變頻再調(diào)節(jié)過程。將工頻UPS與變頻電源相結(jié)合得到中頻UPS。第四十頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。中頻UPS工作原理系統(tǒng)組成與工作原理矢量變頻器蓄電池組靜態(tài)開關(guān)DC/DC變換器第四十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。中頻UPS工作原理第四十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。中頻UPS工作原理第四十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。中頻UPS工作原理第四十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)傳統(tǒng)諧波抑制和無功補(bǔ)償多采用無源濾波技術(shù)，如電力電容器等無源濾波器。無源濾波器存在的主要問題：抑制固定次數(shù)諧波，并會對某些次數(shù)諧波產(chǎn)生諧振，造成諧波放大；補(bǔ)償固定無功功率，對變化無功負(fù)載不能精確補(bǔ)償；濾波特性受到系統(tǒng)參數(shù)影響很大。第四十五頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)電力有源濾波器主電路一般由PWM逆變電路構(gòu)成，根據(jù)逆變器直流側(cè)儲能元件的不同分為電壓型APF（電容儲能）和電流型APF（電感儲能）。從原理上看，電力有源濾波器均采用瞬時(shí)濾波技術(shù)，包含對諧波和無功分量的非正弦進(jìn)行處理，這與基于穩(wěn)態(tài)量的濾波有較大的區(qū)別。第四十六頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)基本組成：指令運(yùn)算電路補(bǔ)償電流發(fā)生電路由電流跟蹤控制電路；驅(qū)動電路；主電路。第四十七頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)有源濾波基本框圖第四十八頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)以電路拓?fù)溥M(jìn)行分類：并聯(lián)型，圖2.108串聯(lián)型，圖2.109混合型，圖2.110串并聯(lián)型，圖2.111第四十九頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)第五十頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)第五十一頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)第五十二頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)第五十三頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)指令電流運(yùn)算基于頻域運(yùn)算方法瞬時(shí)空間矢量法現(xiàn)代控制理論法自適應(yīng)檢測法第五十四頁，編輯于星期五：十點(diǎn)三十八分。電力有源濾波技術(shù)補(bǔ)償電流的產(chǎn)生對于采用PWM電壓源逆變器的電力有源濾波器，補(bǔ)償電流產(chǎn)生方法有以下三種：三角載波線性控制，以指令電流與實(shí)際電流差值作為調(diào)整信