UPS基本概念和基本电路

1、UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 前言 电的一般基本知识：电的一般基本知识：什么叫市电？ 1.中国市电的电压和频率是多少？ 2.市电同样可以用，为甚麽要去推销UPS？ 3.为甚麽UPS的容量要用VA表示？这叫甚麽功率？ 4.甚麽叫有功功率，甚麽叫无功功率？各有甚麽作用？ 5.KSTAR的UPS产品分那几种类型？ 6.UPS的作用是甚麽？ 7.功率因数是百分数吗，为甚麽？ 8.UPS效率的定义是甚麽，含义是甚麽？ UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 AC DC AC DC UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概

2、念和基本电路 1.视在功率视在功率 S =电压电压V 电流电流A =VA (伏安伏安) 2.有功功率有功功率 P = S 功率因数功率因数F =W (瓦特瓦特) 3.无功功率无功功率 (乏乏) 4.功率因数功率因数F =P/S=cos 22 QPS var1 2 FSQ UPS基本概念和基本电路 UC UPS基本概念和基本电路 Fi= 电压 负载电流有效值I a（ms） 负 载 电 流脉冲 50HZ b（ms） 负 载 电 流 脉冲峰值IP T a T a a a T f aF bgaFF P cos 01. 0 1 15 . 01 2 T b bg 5 . 0 cos UPS基本概念和基本电

3、路 Ip2 Ip1 I UCUC 31 51 UPS基本概念和基本电路 I IS IN t FS=IS/IN UPS IS IN UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 0 0 0 UPS基本概念和基本电路 2 2 1 1 I U I U I U R I U R 若 I1 = I2，则U1 = U2， 反之亦然。 若 I1 I2，则U1 = U2， 反之亦然。 U I U2 U1 I1 I2 o U I U2 U1 I1 I2 o UPS基本概念和基本电路 AC DC AC DC UPS基本概念和基本电路 AC DC AC DC UPS基本概念和基本电路 一台30kVAUPSF=0

4、.8，要求带相同功率的容性负载 （即,F=+0.8） 原来UPS可提供有功功率PW=24kW,无功功率Q =+18kvar, 负载需要：有功功率PW=24kW,无功功率Q =+18kvar 由于两个无功功率不是抵消关系，而是相加关系，并且这时原本 向外提供无功功率的电容也成了逆变器的负载，即此时UPS的无 功功率就是36kvar，比UPS的视在功率还大。 A9 .196164109 222 Q 2 W III UPS基本概念和基本电路 变换器1变换器2 380V/220V (1 10%) 50Hz (1 5%) UPS基本概念和基本电路 1% 50% 10% 220V UPS给定的旁路电压范围

5、：给定的旁路电压范围：380V/220V (1 10%) UPS基本概念和基本电路 5 5V V 12V12V 24V24V 来自UPS 输出电压 输入电压为额定值时的情况 T 2 T UPS基本概念和基本电路 保持面积不变 UPS基本概念和基本电路 56% 0.01% 50Hz F UPS给定的频率范围：给定的频率范围：50Hz (1 5%) 国家规定的电网频率范围：国家规定的电网频率范围：50HzHz UPS基本概念和基本电路 三相三线制三相三线制 相序相序 三相四线制三相四线制 CACA UUUUUU333 BBCAB CABCABCBA 333IIIIII CABCABCBA UUUU

6、UU CABCABCBA IIIIII UA UB UC A B C IA IB IC UAB UBC UCA N A C B o IA IB IC UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 min U PF I d （1） UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 容量增加方向 UPS基本概念和基本电路 50A055837272218161413119.3 1h2h3h4h5h6h7h8h10h12h 50A0787564133282422191614 50A09116755544373329262218 50A11146946956474136332723 50A131

7、751128367564944393328 50A152041319778665751463832 50A0550A0750A0950A1150A1350A15 100Ah160Ah210Ah260Ah320Ah370Ah UPS基本概念和基本电路 Senry FM65恒电流放电表恒电流放电表 FM655m10m15m30m45m1h2h3h5h8h10h12h24h 1.60V22015511068.050.140.22416.811.07.406.355.422.84 1.65V20214510967.049.639.02416.811.07.406.355.422.84 1.67V197

8、14210866.349.439.02416.811.07.406.355.422.84 1.70V19213710665.749.239.02416.811.07.406.355.422.84 1.75747.738.22316.310.67.396.205.302.84 1.80V15511796.061.747.237.422.615.810.47.005.905.102.70 1.85V11290.776.857.242.335.721.315.310.06.705.605.002.65 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 PF P d （2）

9、 UPS基本概念和基本电路 50A15665603554449382296250187151112 50A051901721581281098471524331 20m25m30m45m1h1.5h2h3h4h6h 50A07285258237192163127107796447 50A093803443162572181691431068565 50A1147543039532127221117913310980 50A1357051747538532725421316013096 UPS基本概念和基本电路 例： UPS基本概念和基本电路 FM655m10m15m30m45m1h2h3h5h

10、8h10h12h24h 1.60 V 36325719612896.278.045.832.121.114.311.910.35.4 1.65 V 34725419412595.275.745.132.121.114.311.910.35.4 1.67 V 34425219212493.875.745.132.121.114.311.910.35.4 1.70 V 33124818912292.475.745.132.121.114.311.910.35.4 1.75 V 30823218411290.875.744.331.620.814.211.710.35.4 1.80 V 276216

11、17210589.975.243.531.120.614.011.69.95.3 1.85 V 22117915097.082.969.941.830.019.313.111.09.55.0 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 1. 单相单相 单相单相2线制线制 火零线的确定火零线的确定 用试电笔或万用表用试电笔或万用表 单相单相3线制线制 火零线的确定火零线的确定 最大电阻档最大电阻档 顺时针：顺时针：0 L N UPS基本概念和基本电路 UAB UBC UCA N A C B o EE UPS基本概念和基本电路 UPS 市电市电1 市电市电2 * UPS基本概念和基本电路

12、UPS 市电市电1 市电市电2 * UPS基本概念和基本电路 I1 I2 U1 U2 N1 N2 C C UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 VS1 VS2 VS3 VT1 VT2 VT3 VS4 VS5 VS6 VT4 VT5 VT6 Ua Ub Uc Ua Ub Uc N 市电变压器市电变压器 N VS1 VT1 VS2 VT2 VS3 VT3 R1R2R3 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 接地装置名称接地装置名称接地电阻最大允许值（接地电阻最大允许值（ ） 3 35kV 配电所高、低压共用接地系统配电所高、低压共用接地系统 4 3 35kV线路杆、塔在

13、居民区的接地系统线路杆、塔在居民区的接地系统 30 PE或或PEN线的重复接地线的重复接地 10 电子设备型号接地电子设备型号接地 4（在与防雷地共用时为（在与防雷地共用时为1） 屏蔽体、高频电炉、屏蔽体、高频电炉、X光设备以及光设备以及 10 100Kv试验设备等的接地试验设备等的接地 4 防静电接地防静电接地 10 建筑物防直击雷冲击接地电阻建筑物防直击雷冲击接地电阻 10（第一、二类）（第一、二类）30（第三类）（第三类） 建筑物防雷电波侵入冲击接地电阻建筑物防雷电波侵入冲击接地电阻 10（第一、二类）（第一、二类）30（第三类）（第三类） 建筑物防雷电感应工频接地电阻建筑物防雷电感应工

14、频接地电阻 10（第一类）（第一类） 1. 接地电阻的最大允许值接地电阻的最大允许值 UPS基本概念和基本电路 UA UB N UC R IC IB IA 0V E IN 0V UN E 一般的接法一般的接法 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 MTTRMTBF MTBF A UPS基本概念和基本电路 MTTR和和MTBF的对应关系的对应关系 MTTR和和MTBF的对应关系的对应关系(n+1) 10min16667h 20min33333h 30min50000h 1h100000h 2h200000h 3h300000h 4h400000h 5h500000h 10h1000

15、000h 20h2000000h UPS基本概念和基本电路 只注重只注重MTTR的后果的后果 MTBF1 （h） MTBF2（h） 同时出故障的周期（同时出故障的周期（h） 50 51 2550 500 510 25500 5000 5100 255000 50000 51000 2550000 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 U1 = E -I r = E1-（r / R+r） r / R+r = 0 E r I R U1 电压源原理方框图电压源原理方框图 UPS基本概念和基本电路 I = E （ r+ R） r R E r R 电流源原理方框图

16、电流源原理方框图 UPS基本概念和基本电路 Uin r Ur I Uo R rino UUU AC DC AC DC 市电输入市电输入 UPS基本概念和基本电路 rino UUU r I Uo R Uin I U Uo UPS基本概念和基本电路 Uin r Ur I Uo R 变换器变换器1 市电市电 负载负载 变换器变换器2 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 PWMPWM sync = UPS基本概念和基本电路 （d）Ui Uo 时时 （a）输入电压）输入电压Ui （b）Ui Uo 时时 （c）Ui Uo 时时 主静态开关主静态开关 主变主变 换器换器防反馈控制器防反馈控制

17、器 Delta 变 换变 换 器器 Delta变压器变压器 负负 载载 L UPS基本概念和基本电路 Delta 变压器变压器 RFI (x) 差模滤波器差模滤波器 EMC 150kHz L1 输入输入 N RFI扼流圈扼流圈 RFI (x) AC1 AC2 L1 输出输出 5次谐波失真滤波次谐波失真滤波 GND GND RFI(y) 理想理想50Hz电流发生器电流发生器 R F I (y) N RFI扼流圈扼流圈 UPS基本概念和基本电路 输入电压输入电压 输出电压输出电压 UPS基本概念和基本电路 1 2 3 4 输入电流输入电流 输出电流输出电流 输入电压输入电压 输出电压输出电压123

18、4 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 DC/AC Inverter/charger COM1 INPUT COM2 NC1 NO1 NC2 NO2 RY5 RY4 NC NO TRANSFER COMCOM RY3 NC NO RY2 NC NO COMCOM RY1 NC NO OFF ON OUTPUT Primary Boost/Trim L L N N UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路 0 E E E UPS基本概念和基本电路 电 源 控 制 组件 3842 IC 反馈 2 1 3 t2 t1 t3 UPS基本概念和基本电路 直流电源 UPS基本概念和基本电路 N1 AB UPS基本概念和基本电路 UPS基本概念和基本电路