不同整流器及与发电机配比

UPS知识EATONPowerware培训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电池容量的计算谐波分量谐波电流

[%]010203040506070809010015711131719232544568914201006脉冲整流器谐波理论每相可控硅在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%60Hz180Hz300Hz420Hz660Hz780Hz1020Hz1140Hz谐波扰动Fundamental3rdHarmonic5thHarmonic7thHarmonic11thHarmonic13thHarmonic17thHarmonic19thHarmonic50Hz150Hz250Hz350Hz550Hz650Hz850Hz950Hz6脉冲整流器的电流波形6脉冲整流器优点:THD<10%满载条件下简单可靠,可任意时候加装可提高功率因数6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)缺点:在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振抑制高次谐波效果差效率降低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缺点:电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降EMI高,效率下降成本高逻辑控制B+B-+-至逆变器L1L2L30Y12脉冲整流器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，体积也增大谐波分量谐波电流

[%]01020304050607080901001571113171923254489010000012脉冲整流器谐波理论12脉冲整流器电流波形(50%负载)谐波分量谐波电流

[%]010203040506070809010015711131719232500000001000

IGBT整流器

withHarmonicControl™

利用IGBT控制输入电压,来使输入电流与电压同相位

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

I

U

IGBT

的整流器传统可控硅整流的电流波形IGBT整流的电流波形使用IGBT整流目的：提高输入端的功率因数≈1--使输入端电流尽可能接近正弦波减少直流脉动和谐波干扰柴油机/UPS容量匹配

设Pg为柴油发电机功率；Pui为UPS输入功率

UPS输入电路容量匹配Pg/Pui3～46脉冲整流UPS2.5～36脉冲整流+5次/7次谐波滤除器1.7～2.312脉冲整流1.6～2.212脉冲整流+11次/13次谐波滤除器1.4～2高频UPS(带cosψ校正)

1.5～2.4IGBTPWM整流1.1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。单相全桥整流UPS高频机和工频机的区别高频机采用IGBT或二极管+IGBTBoost升压整流器,加大输入电压范围,输入功率因数提高采用双倍直流供电DSP控制,输出采用SPWM技术逆变器工作频率在20K-30K之间,只需较小尺寸的滤波器动态响应特性好摈弃了传统的逆变器输出变压器高频机和工频机的区别＋DC－DCNNL2L3L1＋BOOST－BOOSTINVAINVBINVC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电池容量的计算-不同速率的放电特性

电池的实际放电电流（A)＝(P×0.8)/(ηxE临界)

电池容量（Ah)=放电电流A/放电率C

注：P＝UPS电源标称输出功率KVAcosф＝UPS电源输出功率因数η＝UPS电源逆变器的效率C＝放电速率，在下图中根据具体放电时间查得E临界＝蓄电池组的临界电压＝10.5V×电池组中单只电池数量因为蓄电池在最初放电时端电压为13.5V～13.8V,而临界电压只取了10.5V.电池容量的计算-不同速率放电特性电池容量的计算-放电电流/放电时间曲线表电池的实际放电电流（A)＝(P×0.8)/(ηxE临界)

注：P＝UPS电源标称输出功率K