UPS工作原理及简易结构ppt课件

1、UPS任务原理任务原理l1、准方波输出后备式UPS任务原理l2、正弦波输出后备式UPS任务原理l3、在线式UPS任务原理l4、串并联式UPS技术l5、三相输入型UPS任务原理l6、中频UPS任务原理l7、变频UPS任务原理l8、电力有源滤波技术准方波输出后备式UPS任务原理lUPS按输出电压波形分，有方波、准方波以及正弦波等，所谓的“方波或“阶梯波实践上就是准方波。普通容量较小。l主要特点：l任务范围宽：交流输入电压155-285Vl稳压范围宽：输入175-275V之间，保证输出在220V的10%范围内。准方波输出后备式UPS任务原理准方波输出后备式UPS任务原理准方波输出后备式UPS任务原理

2、l大容量后备式UPS原理准方波输出后备式UPS任务原理l大容量后备式UPS任务原理与小容量一样，但是有一些关键技术问题：l适用于电动机负载的大功率逆变技术；l大容量后备UPS的市电、逆变切换技术。准方波输出后备式UPS任务原理l适用于电动机负载的大功率逆变技术l大容量后备式UPS，负载常为电动机负载，冲击时间长，启动冲击电流大5-7倍，时间长10s，必需采用相应的逆变技术。准方波输出后备式UPS任务原理准方波输出后备式UPS任务原理准方波输出后备式UPS任务原理l大容量后备UPS的市电、逆变切换技术l后备式UPS允许一定的时间延续，采用静态旁路技术和适当的控制技术，可以将时间控制在半周波内，因

3、此必需保证电源之间环流在允许的范围内。准方波输出后备式UPS任务原理准方波输出后备式UPS任务原理l市电恢复切换l切换控制电路必需协助逆变器实现以下目的：l逆变器输出相位与市电完全同步；l逆变器输出电压与市电电压相等。正弦波输出后备式UPS任务原理l该UPS由逆变电路、SPWM电路、充电电路、调整电路、维护和告警电路、转换开关，其中SPWM电路包含三角波、正弦发生器等。l维护电路包含短路及过载维护、空载维护、蓄电池维护、交流极性维护等。正弦波输出后备式UPS任务原理正弦波输出后备式UPS任务原理l根本任务原理lUPS处于逆变器供电形状的控制过程正弦波输出后备式UPS任务原理正弦波输出后备式UP

4、S任务原理市电供电-逆变器供电转换控制电路任务过程。正弦波输出后备式UPS任务原理在线式UPS任务原理l在线式UPS任务原理l当市电正常时，主路由功率要素校正电路产生逆变器任务所需的370V直流电压，再经逆变器DC/AC变化输出，另一路变换为110V直流对蓄电池充电；当市电失去时，蓄电池经DC/DC变换为400V直流经逆变器输出。在线式UPS任务原理在线式UPS任务原理在线式UPS任务原理在线式UPS任务原理在线式UPS任务原理串并联式UPS技术l根本特点：l输入功率要素高0.99-1，谐波电流分量小5%，对市电利用率高；l双向隔离干扰才干强，除了普通的高频滤波器外，还有构成电流源的DELTA

5、变换器；l输出功率大；l效率高；l缺点率低；l电流峰值大，对冲击负载顺应才干强；l但缺陷是：输出电压精度普通不如传统双变换高。串并联式UPS技术l根本任务原理l串联调整，图2.39l并联调整，图2.40，图2.41l串并联调整，图2.43串并联式UPS技术串并联式UPS技术串并联式UPS技术串并联式UPS技术串并联式UPS技术l根本构成和根本功能l主变换器，由IGBT构成四象限脉宽调制变换器，其为固定电压源，调整负载电压。l根本功能：控制输出电压、给蓄电池充电lDELTA变换器，由IGBT构成四象限脉宽调制变换器，其为可变电流源，调整电池电压控制输入功率。l根本功能：控制输入电流幅值和电流正弦

6、波形、控制电池充电、调整输入功率要素、补偿输入输出之间差值。lDELTA变压器，用于UPS输入输出之间隔离，电流相位、波形和幅值均由其控制。串并联式UPS技术DC电容器，对直流总线上的高频电流纹波提供能量储存，并且抑制电池上的电压纹波。静态开关，由反接并联可控硅组成，一个为主静态开关，一个为旁路静态开关，旁路作用为当UPS过载或逆变器缺点时，保证不延续切换至电网供电，主静态开关保证当电网缺点转换为电池供电时，UPS电压不反响到电网。串并联式UPS技术lDELTA变换根本功能l图2.45l图2.46串并联式UPS技术串并联式UPS技术三相输入型UPS任务原理l以三相输入、单相输出小功率在线式UP

7、S为例。三相输入型UPS任务原理l各组成部分：l主电路、调整电路、正弦脉宽调制电路、驱动电路构成双闭环调理系统，使UPS输出电压稳定，输出波形失真小；l跟踪倍频技术、正弦脉宽调制SPWM电路、驱动电路构成控制电路，使UPS输出频率稳定；l主电路中设置大容量滤波电路，提高UPS抗干扰才干；l充电、维护及其他辅助电路三相输入型UPS任务原理三相输入型UPS任务原理中频UPS任务原理l大部分用电设备为工频特性，但在特殊场所需求中频电源400Hz。l目前不同频率主要由工频变换得到，存在变频再调理过程。l将工频UPS与变频电源相结合得到中频UPS。中频UPS任务原理l系统组成与任务原理l矢量变频器l蓄电

8、池组l静态开关lDC/DC变换器中频UPS任务原理中频UPS任务原理中频UPS任务原理电力有源滤波技术l传统谐波抑制和无功补偿多采用无源滤波技术，如电力电容器等无源滤波器。l无源滤波器存在的主要问题：l抑制固定次数谐波，并会对某些次数谐波产生谐振，呵斥谐波放大；l补偿固定无功功率，对变化无功负载不能准确补偿；l滤波特性遭到系统参数影响很大。电力有源滤波技术l电力有源滤波器主电路普通由PWM逆变电路构成，根据逆变器直流侧储能元件的不同分为电压型APF电容储能和电流型APF电感储能。l从原理上看，电力有源滤波器均采用瞬时滤波技术，包含对谐波和无功分量的非正弦进展处置，这与基于稳态量的滤波有较大的区

9、别。电力有源滤波技术l根本组成：l指令运算电路l补偿电流发生电路l由电流跟踪控制电路；l驱动电路；l主电路。电力有源滤波技术电力有源滤波技术l以电路拓扑进展分类：l并联型，图2.108l串联型，图2.109l混合型，图2.110l串并联型，图2.111电力有源滤波技术电力有源滤波技术电力有源滤波技术电力有源滤波技术电力有源滤波技术l指令电流运算l基于频域运算方法l瞬时空间矢量法l现代控制实际法l自顺应检测法电力有源滤波技术l补偿电流的产生l对于采用PWM电压源逆变器的电力有源滤波器，补偿电流产生方法有以下三种：l三角载波线性控制，以指令电流与实践电流差值作为调整信号，与高频三角载波相比较，得到逆变器开