不同整流器及與發(fā)電機(jī)配比

不同整流器及與發(fā)電機(jī)配比第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日UPS知識不同整流器的設(shè)計方案UPS與發(fā)電機(jī)容量的配比高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別電池容量的計算第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日諧波分量諧波電流

[%]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=6k±1(K為正整數(shù))諧波分量>30%第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日60Hz180Hz300Hz420Hz660Hz780Hz1020Hz1140Hz諧波擾動Fundamental3rdHarmonic5thHarmonic7thHarmonic11thHarmonic13thHarmonic17thHarmonic19thHarmonic50Hz150Hz250Hz350Hz550Hz650Hz850Hz950Hz第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日6脈沖整流器的電流波形第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日6脈沖整流器優(yōu)點:THD<5%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-脈沖整流器+無源濾波器(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第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日6脈沖整流器6-脈沖整流器+有源濾波器(APF),-采用補(bǔ)償原理向電網(wǎng)注入與諧波電流相位相反,幅值相同的電流.大都采用三相可控硅電路優(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(fù)雜,MTBF(平均無故障時間)下降EMI高,效率下降成本高第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日邏輯控制B+B-+-至逆變器L1L2L30Y12脈沖整流器第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日12脈沖整流器12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，體積也增大第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日諧波分量諧波電流

[%]01020304050607080901001571113171923254489010000012脈沖整流器諧波理論第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日12脈沖整流器電流波形(50%負(fù)載)第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日諧波分量諧波電流

[%]010203040506070809010015711131719232500000001000IGBT整流器withHarmonicControl?

利用IGBT控制輸入電壓,來使輸入電流與電壓同相位第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日

IGBT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)。不帶濾波器時輸入功率因數(shù)就可高達(dá)

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(jī)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(jī)器重量輕--易于安裝和運輸

I

U第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日

IGBT

的整流器傳統(tǒng)可控硅整流的電流波形IGBT整流的電流波形使用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第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日柴油機(jī)/UPS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/Pui3～46脈沖整流UPS2.5～36脈沖整流+5次/7次諧波濾除器1.7～2.312脈沖整流1.6～2.212脈沖整流+11次/13次諧波濾除器1.4～2高頻UPS(帶cosψ校正)1.5～2.4IGBTPWM整流1.1注：在用戶資金富裕的情況下,發(fā)電機(jī)組還應(yīng)備有1.25倍的余量。單相全橋整流UPS第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別高頻機(jī)采用IGBT或二極管+IGBTBoost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(yīng)特性好擯棄了傳統(tǒng)的逆變器輸出變壓器第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別＋DC－DCNNL2L3L1＋BOOST－BOOSTINVAINVBINVC第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別高頻機(jī)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(fù)載和非線形負(fù)載適應(yīng)能力較差第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日高頻機(jī)和工頻機(jī)的區(qū)別工頻機(jī)采用可控硅整流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(fù)載與公共電源隔離帶非線形負(fù)載和動態(tài)負(fù)載好短路性能好缺點:體積/重量大價格高有變壓器損耗第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日電池容量的計算-不同速率的放電特性

電池的實際放電電流（A)＝(P×0.8)/(ηxE臨界)

電池容量（Ah)=放電電流A/放電率C

注：P＝UPS電源標(biāo)稱輸出功率KVAcosф＝UPS電源輸出功率因數(shù)η＝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13.5V～13.8V,而臨界電壓只取了10.5V.第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日電池容量的計算-不同速率放電特性第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日電池容量的計算-放電電流/放電時間曲線表電池的實際放電電流（A)＝(P×0.8)/(ηxE臨界)

注：P＝UPS電源標(biāo)稱輸出功率KVAcosф＝UPS電源輸出功率因數(shù)η