大中型UPS原理分析

1大中型UPS工作原理

　　大、中型UPS多為在線(xiàn)式，其系統框圖與小型在線(xiàn)式UPS差不多，如圖4－1所示。有市電時(shí)，市電經(jīng)整流器、逆變器給負載供電。當市電中斷或者超限時(shí)，整流器停止工作，蓄電池電能經(jīng)逆變后繼續給負載供電；當UPS故障時(shí)，市電通過(guò)旁路直接給負載供電。

2大中型UPS整流濾波電路

　　大型UPS中廣泛應用三相橋式全控整流電路，如圖4－2所示。

　　當控制角α=0時(shí)，其工作過(guò)程與三相橋式不控整流電路相同，在自然換相點(diǎn)換相。當控制角α>0時(shí),每個(gè)晶閘管都從自然換相點(diǎn)向后移α角開(kāi)始換相。不管α為何值，電壓Ud都是線(xiàn)電壓的一部分。所以，從線(xiàn)電壓入手計算Ud更簡(jiǎn)單，由于ud波形每隔60°重復一次，Ud的計算只要在π/3范圍內取平均值即可。　　在三相星形接法的電路中，線(xiàn)電壓較其相應的相電壓超前30°，例如30°?，F將線(xiàn)電壓uab的零點(diǎn)作為新坐標的原點(diǎn)，即比原來(lái)以相電壓ua零點(diǎn)的坐標提前30°。因此在新坐標上，自然換相點(diǎn)的位置在ωt=π/3處。

2.1電阻性負載

　?。?）當0≤α≤π/3時(shí)，=2.34U2cosα=1.35U2Lcosα

式中U2——變壓器T次級相電壓；

　　U2L——次級線(xiàn)電壓。

　?。?）當π/3α 2π /3時(shí) ， 整 流 只 能 在 正 半 周 進(jìn) 行 ， 故 　　當α=2π/3時(shí)Ud=0，從公式亦可看出電阻負載的最大移相范圍是120°。

2.2電感性負載

　　對于電感性負載,由于電流是連續的,晶閘管的導通角總是2π/3,上式的積分上限可以超過(guò)π,仍為(2π/3)＋α,故=2.34U2cosα=1.35U2Lcosα

　　可見(jiàn)電感性負載時(shí)的最大移相范圍為90°。

3大中型UPS充電電路

3.1大型UPS充電電路

　　大容量UPS的充電電路,一般采用晶閘管作為

中圖法分類(lèi)號：TM92文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)0842805

圖4－1大、中型UPS系統框圖

整流元件,這是因為大容量UPS充電器的輸出電壓一般高達幾百伏,充電電流為幾十安培。在大功率UPS中一般都將充電器和整流器合二為一，雖然這使得其控制電路較為復雜，但由于大功率UPS本身造價(jià)較高，控制電路設計得稍微復雜一些并不會(huì )明顯增加成本。圖4－3所示為大功率UPS中的充電器方框圖。

圖4－2三相橋式全控整流電路

圖4－3三相橋式全控整流充電電路框圖

　　由圖中可以看出，此充電器分為3個(gè)主要部分，即三相橋式全控整流器，由V1－V6和濾波電感L1，L2組成；采樣電路，其功能是對三相橋輸出的充電電壓和電流進(jìn)行采樣，然后將采樣的結果送到控制電路；控制電路，其功能是根據采樣電路送來(lái)的電壓和電流信號去控制三相橋式全控整流器，以調整其輸出電壓和充電電流。該電路的充電曲線(xiàn)如圖4－4所示。

圖4－4某大容量UPS充電曲線(xiàn)