后备式ups电源原理图(可编辑)

后备式ups电源原理图(可编辑)后备式ups电源原理图(可编辑) 后备式ups电源原理图大容量后备式UPS 合肥阳光电源有限公司曹仁贤合肥工业大学电气学院李维华常规的大容量UPS均为在线运行方式，即在市电掉电或恢复时进行无间断 (0毫秒)切换，以保证重要负荷的不间断供电，而常规的后备式UPS往往容量在2kVA 以下。事实上有很多场合并无必要安装在线式UPS，但其负载功率往往也较大，如在以下应用场合: ? 发电厂、变电站事故照明、润滑油泵、水泵供电; ? 楼宇、小区消防、紧急照明; ? 矿山、钢厂等应急用电; ...

后备式ups电源原理图(可编辑) 后备式ups电源原理图大容量后备式UPS 合肥阳光电源有限公司曹仁贤合肥工业大学电气学院李维华常规的大容量UPS均为在线运行方式，即在市电掉电或恢复时进行无间断 (0毫秒)切换，以保证重要负荷的不间断供电，而常规的后备式UPS往往容量在2kVA 以下。事实上有很多场合并无必要安装在线式UPS，但其负载功率往往也较大，如在以下应用场合: ? 发电厂、变电站事故照明、润滑油泵、水泵供电; ? 楼宇、小区消防、紧急照明; ? 矿山、钢厂等应急用电; …… 在以上诸多场合，若采用在线式UPS，当然能满足要求，但一方面电源的 “大材小用”，造成不必要的投资;另一方面由于在线式UPS 的系统效率较低，从而造成电能的巨大损耗，若采用大容量后备式UPS，可完全克服上述弊端。 1大容量在线式与后备式UPS原理 m o c 在线式 UPS 原理如图 1 (a)所示，交流市电经过整流后一方面给蓄电池组充电，另一 s. 方面给逆变器供电，一旦交流失电，整流器将停止工作，逆变器的输入将有蓄电池组供给; n a 后备式 UPS 原理如图 1 (b)所示，交流市电正常情况下交流电力经过静态旁路开关给负载 f 供电，而逆变器则处于热备份状态，一旦市电电压异常，逆变器将自动投入运行，两组静态 c e 开关互锁，保证交流市电和逆变输出电源之间不造成环流。 l e w. w 整流器 /w 逆变器不间断输出交流市电 / : http 蓄电池组 (a) 静态旁路开关交流市电有间断输出充电逆变机器 (b) 图 1 在线式和后备式UPS 原理框图 1 在供电要求不高的场合，采用大容量后备式UPS有许多优势，主要有: 1) 大大降低电源成本，由于省略了与逆变器等同功率的整流器，因而电源成本可降低 1/3。 2) 系统效率大大提高，由于市电正常时，电源由交流旁路供电，只有浮充充电机很小的耗电和静态开关产生的损耗，另外电源输入端由于无整流性负载，因此其功率因数只与负载有关，当负载为阻性时，无须校正，功率因素为1。 3) 系统带载能力较强，旁路供电时逆变电源并不承担负载，而静态开关均采用大功率晶闸管模块，其允许过载能力很强，可带动电动机等感性负载。 2 大容量后备式UPS技术方案大容量后备式UPS虽然其原理于500VA后备UPS一样，但由于其输出功率较大，因此仍有很多关键的技术问题，主要有: ? 适合应用于电动机负载的大功率逆变技术; ? 大容量后备式UPS 的市电逆变切换技术。 3 大功率逆变电源将直流电力转换为交流电力，时相对成熟的技术，常规的 UPS 内部都有逆变器部分，但 m 对于大容量后备式UPS来说，由于其负载往往是电动机负载，冲击时间比较长，特别是大功 o c 率风机，由于其惯性较大，起动时间有的达到 10s以上，由于电动机起动瞬间由5,7倍冲 s. 击电流，在电源与电动机容量接近的情况下，常规UPS不能承受 5,7倍、并持续10s以上 n a 的过载，若仅仅将电源余量增加，必然造成投资增加，本文采用快速电流反馈控制技术，可 f 使逆变电源的容量与电动机容量相接近，从而大大降低电源成本。 c le e w. w /w / : http M Uo DSP Io 图 2 具有限流功能的逆变电源具有限流功能的逆变电源原理如图2所示，逆变器输出电压、电流经过采样后由直接数字处理器计算并得到当前的输出电压、电流值，当输出电流值超过限流值并经历一定的时间后，在判断输出电流是否继续上升。若上升，则降低输出电压，以保证输出电流不超过限流值，由于采用了专门用于电动机和电源控制的DSP控制器 (TMS320F240)，其运算速度很快，可在电动机起动时限制电源的冲击在电动机额定电流的2倍以下，从而保证逆变电源的可靠运行。电压、电流双闭环系统动态图如图3所示，电流调节为内环，只在负载扰动 I 超过 d1 2 允许值时起作用，而电压调节器保证输出电压的稳定，关键是电压调节器和电流调节器的设计。采用直接数字处理器TMS320F240作控制算法，可方便实现双闭环控制，由于该处理器运算速度很快，在一个指令周期内 (50ns)内即可完成一次乘法运算，另外，具有12路PWM 发生通道和双 10位A/D转换模块、时钟模块等，可方便生成正弦波基准信号，同步锁相及限流功能。 Id1 Uns 逆变器 U0 1 电压调节电流调节 K T S ? 1 ? ? 3 W (S) W (S) TS ?1 T S ?1 V I 1 2 电流反馈 1 T S ? 1 4 m

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