6脉冲整流UPS 6脉冲整流+5次/ 7次谐波滤除器 12脉冲整流 12脉冲整流+11次/13次谐波滤除器 高频UPS(带cosψ校正) IGBT PWM 整流/有源滤波器
注：在用户资金富裕的情况下,发电机组还应备有1.25倍的 余量。
高频机和工频机的区别
高频机 ¾ 采用IGBT或二极管+IGBT Boost升压整流器,加大输入电压范围, 输入功率因数提高 ¾ 采用双倍直流供电 ¾ DSP控制,输出采用SPWM技术 ¾ 逆变器工作频率在20K-30K之间,只需较小尺寸的滤波器 ¾ 动态响应特性好 ¾ 摈弃了传统的逆变器输出变压器
利用IGBT控制输入电压, 来使输入电流与电压同相 位
谐波分量
IGBT整流器
• 采 用 高 频 脉 宽 调 制 型 IGBT 整 流 器 技 术， 对 电 网 的 适 应 能 力 很 强。不带滤波 器时 输入功率因数就 可高达 0.99 • 优点: – 减少了对电网的谐波污染 <3%--绿色电源 – UPS输入端的线缆,保险,空开等容量
• 谐波理论
100 100 谐波电流 [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 5 0 7 11 13 谐波分量 0 17 0 19 23 25 9 8 4 4
12脉冲整流器电流波形
IGBT 整流器
– with Harmonic Control™
100 100 谐波电流 [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 0 5 0 7 0 11 0 13 0 17 0 19 0 23 0 25
高频机和工频机的区别
L1 INV A ＋BOOST ＋DC L2 N INV B N －DC －BOOST INV C
L3
高频机和工频机的区别
• 高频机
– 优点: • 尺寸小 • 价格低 • 效率高 • 噪音低 – 缺点: • 升压部件和电池需要量加倍 • 对动态负载和非线形负载适应能力较差
高频机和工频机的区别
•每相可控硅在1/3周 期导通.产生奇次谐波 n=6k±1(K为正整数) •谐波分量>30%
谐波分量
谐波扰动
Fundamental 3rd Harmonic 5th Harmonic 7th Harmonic 11th Harmonic 13th Harmonic 17th Harmonic 19th Harmonic
• 工频机
– 采用可控硅整流器 – 逆变器工作频率较低 6-12Khz – 带输出变压器(电气隔离和滤波作用)
• 优点:
– 负载与公共电源隔离 – 带非线形负载和动态负载好 – 短路性能好
• 缺点:
– 体积/重量大 – 价格高 – 有变压器损耗
UPS 知识
UPS知识
• 不同整流器的设计方案 • UPS与发电机容量的配比 • 高频机和工频机的区别
6脉冲整流器
• 谐波理论
100 100 谐波电流 [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 5 7 11 13 17 19 23 25 20 14 9 8 6 5 4 4
缺点: ¾电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降 ¾EMI高,效率下降 ¾成本高
12脉冲整流器
+
至逆变器
-
0
L1 L2 L3
B+ B-
Y
逻辑控制
12脉冲整流器
12脉冲整流器
优点: –THD < 10% 满载 缺点: –需要两个整流器和一个移相变压器 –效率比较低 –费用增大，体积也增大
12脉冲整流器
可以减小--降低用户的投资成本 – 与发电机的容量能得到最佳匹配 – 不会因加装滤波器而造成能量损 失 – 机器重量轻--易于安装和运输
U
I
Hale Waihona Puke 柴油机 / UPS容量匹配
设Pg为柴油发电机功率；Pui为UPS输入功率
UPS输入电路
单相全桥整流UPS
容量匹配Pg / Pui 3～ 4 2.5～3 1.7～2.3 1.6～2.2 1.4～2 1.5～2.4 1.1
50 Hz 150 Hz 250 Hz 350 Hz 550 Hz 650 Hz 850 Hz 950 Hz
60 Hz 180 Hz 300 Hz 420 Hz 660 Hz 780 Hz 1020 Hz 1140 Hz
6脉冲整流器的电流波形
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)
优点: –THD <5% 满载条件下 –简单可靠,可任意时候加装 –可提高功率因数
缺点: ¾在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发 生谐振 ¾抑制高次谐波效果差 ¾效率降低 ¾费用增加且体积增大
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入
与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.大都采用 三相可控硅电路
优点: –THD <5% –不会发生共振现象 –不受系统阻抗变化的影响 –不受谐波频率变化的影响