UPS工作原理及簡易結構圖

UPS工作原理1、準方波輸出后備式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、電力有源濾波技術第一頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理UPS按輸出電壓波形分，有方波、準方波以及正弦波等，所謂的“方波”或“階梯波”實際上就是準方波。一般容量較小。主要特點：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。第二頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理第三頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理第四頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備式UPS原理第五頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備式UPS工作原理與小容量相同，但是有一些關鍵技術問題：適用于電動機負載的大功率逆變技術；大容量后備UPS的市電、逆變切換技術。第六頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理適用于電動機負載的大功率逆變技術大容量后備式UPS，負載常為電動機負載，沖擊時間長，啟動沖擊電流大（5-7倍），時間長（10s），必須采用相應的逆變技術。第七頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理第八頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理第九頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理大容量后備UPS的市電、逆變切換技術后備式UPS允許一定的時間間斷，采用靜態(tài)旁路技術和適當?shù)目刂萍夹g，可以將時間控制在半周波內，因此必須保證電源之間環(huán)流在允許的范圍內。第十頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理第十一頁，編輯于星期五：十點三十八分。準方波輸出后備式UPS工作原理市電恢復切換切換控制電路必須協(xié)助逆變器實現(xiàn)以下目標：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、調整電路、保護和告警電路、轉換開關，其中SPWM電路包含三角波、正弦發(fā)生器等。保護電路包含短路及過載保護、空載保護、蓄電池保護、交流極性保護等。第十三頁，編輯于星期五：十點三十八分。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-逆變器供電轉換控制電路工作過程。第十七頁，編輯于星期五：十點三十八分。正弦波輸出后備式UPS工作原理第十八頁，編輯于星期五：十點三十八分。在線式UPS工作原理在線式UPS工作原理當市電正常時，主路由功率因素校正電路產生逆變器工作所需的±370V直流電壓，再經逆變器DC/AC變化輸出，另一路變換為110V直流對蓄電池充電；當市電失去時，蓄電池經DC/DC變換為±400V直流經逆變器輸出。第十九頁，編輯于星期五：十點三十八分。在線式UPS工作原理第二十頁，編輯于星期五：十點三十八分。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，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術基本特點：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，除了一般的高頻濾波器外，還有構成電流源的DELTA變換器；輸出功率大；效率高；故障率低；電流峰值大，對沖擊負載適應能力強；但缺點是：輸出電壓精度一般不如傳統(tǒng)雙變換高。第二十五頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術基本工作原理串聯(lián)調整，圖2.39并聯(lián)調整，圖2.40，圖2.41串并聯(lián)調整，圖2.43第二十六頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第二十七頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第二十八頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第二十九頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第三十頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術基本構成和基本功能主變換器，由IGBT構成四象限脈寬調制變換器，其為固定電壓源，調整負載電壓。基本功能：控制輸出電壓、給蓄電池充電DELTA變換器，由IGBT構成四象限脈寬調制變換器，其為可變電流源，調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?、控制電池充電、調整輸入功率因素、補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，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術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，由反接并聯(lián)可控硅組成，一個為主靜態(tài)開關，一個為旁路靜態(tài)開關，旁路作用為當UPS過載或逆變器故障時，保證不間斷切換至電網供電，主靜態(tài)開關保證當電網故障轉換為電池供電時，UPS電壓不反饋到電網。第三十二頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術DELTA變換基本功能圖2.45圖2.46第三十三頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第三十四頁，編輯于星期五：十點三十八分。串并聯(lián)式UPS技術第三十五頁，編輯于星期五：十點三十八分。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，編輯于星期五：十點三十八分。三相輸入型UPS工作原理各組成部分：主電路、調整電路、正弦脈寬調制電路、驅動電路構成雙閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)，使UPS輸出電壓穩(wěn)定，輸出波形失真?。桓櫛额l技術、正弦脈寬調制（SPWM）電路、驅動電路構成控制電路，使UPS輸出頻率穩(wěn)定；主電路中設置大容量濾波電路，提高UPS抗干擾能力；充電、保護及其他輔助電路第三十七頁，編輯于星期五：十點三十八分。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，編輯于星期五：十點三十八分。中頻UPS工作原理大部分用電設備為工頻特性，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，存在變頻再調節(jié)過程。將工頻UPS與變頻電源相結合得到中頻UPS。第四十頁，編輯于星期五：十點三十八分。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DC/DC變換器第四十一頁，編輯于星期五：十點三十八分。中頻UPS工作原理第四十二頁，編輯于星期五：十點三十八分。中頻UPS工作原理第四十三頁，編輯于星期五：十點三十八分。中頻UPS工作原理第四十四頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術傳統(tǒng)諧波抑制和無功補償多采用無源濾波技術，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)諧波產生諧振，造成諧波放大；補償固定無功功率，對變化無功負載不能精確補償；濾波特性受到系統(tǒng)參數(shù)影響很大。第四十五頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術電力有源濾波器主電路一般由PWM逆變電路構成，根據(jù)逆變器直流側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濾波技術，包含對諧波和無功分量的非正弦進行處理，這與基于穩(wěn)態(tài)量的濾波有較大的區(qū)別。第四十六頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術基本組成：指令運算電路補償電流發(fā)生電路由電流跟蹤控制電路；驅動電路；主電路。第四十七頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術有源濾波基本框圖第四十八頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術以電路拓撲進行分類：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，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術第五十頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術第五十一頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術第五十二頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術第五十三頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術指令電流運算基于頻域運算方法瞬時空間矢量法現(xiàn)代控制理論法自適應檢測法第五十四頁，編輯于星期五：十點三十八分。電力有源濾波技術補償電流的產生對于采用PWM電壓源逆變器的電力有源濾波器，補償電流產生方法有以下三種：三角載波線性控制，以指令電流與實際電流差值作為調整信