高頻機(jī)UPS的優(yōu)點(diǎn)及其代替工頻機(jī)UPS的理由_第1頁(yè)
高頻機(jī)UPS的優(yōu)點(diǎn)及其代替工頻機(jī)UPS的理由_第2頁(yè)
高頻機(jī)UPS的優(yōu)點(diǎn)及其代替工頻機(jī)UPS的理由_第3頁(yè)
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1、高頻機(jī)UPS的優(yōu)點(diǎn)及其代替工頻機(jī)UPS的理由摘要:本文介紹了工頻機(jī)UPS與高頻機(jī)UPS的區(qū)別,高頻機(jī)UPS的優(yōu)點(diǎn)及其代替工頻機(jī)UPS的理由。并重申了工頻機(jī)UPS輸出變壓器的基本作用。 敘詞:工頻機(jī)UPS 高頻機(jī)UPS 輸出變壓器 1 引言 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 技術(shù)總是在發(fā)展的,新技術(shù)代替舊技術(shù)是歷史的發(fā)展規(guī)律。然而,新舊之間的替代與轉(zhuǎn)換一般并不是那么順利,人類(lèi)社會(huì)是這樣,自然、科技領(lǐng)域也是這樣?,F(xiàn)在的電子技術(shù)已進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代,這是不可逆轉(zhuǎn)的技術(shù)發(fā)展規(guī)律,各行各業(yè)遲早都要集中到這一條路上來(lái)。但就某一個(gè)時(shí)期來(lái)說(shuō)發(fā)展是不平衡的,這中間有諸多因素的影響,比如各自的技術(shù)發(fā)展水平不同,人員對(duì)新技術(shù)的

2、認(rèn)識(shí)和接受能力不同等等。具體到UPS領(lǐng)域又何嘗不是如此。 2 工頻機(jī)UPS和高頻UPS的一般概念 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng) 靜止變換式工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS技術(shù)出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)70年代,毫無(wú)疑問(wèn)在當(dāng)時(shí)屬于尖端技術(shù),幾十年間也為電子電器技術(shù)領(lǐng)域做出了不朽的貢獻(xiàn),有口皆碑。一般說(shuō)任何技術(shù)的先進(jìn)性是相對(duì)而言,任何先進(jìn)的產(chǎn)品也有其一定的適用期。隨著IT技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,工頻機(jī)UPS組件暴露出它的缺點(diǎn),比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數(shù)低等不利因素大大影響了數(shù)據(jù)中心的可靠性。 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng) 在歷史發(fā)展中總是遵循這樣一個(gè)規(guī)律:每當(dāng)一種技術(shù)阻礙生產(chǎn)力發(fā)展時(shí),就會(huì)有一種新的技術(shù)產(chǎn)生出來(lái)將其代替。毫不例外

3、,高頻機(jī)UPS技術(shù)問(wèn)世了。為了區(qū)別以前的UPS,就起了一個(gè)高頻機(jī)UPS的名字。原來(lái)那種輸入輸出都工作在50Hz并且有輸出變壓器的老的電路結(jié)構(gòu)稱(chēng)作工頻機(jī)UPS;而這種輸入輸出電路都工作在20kHz以上且沒(méi)有的輸出變壓器的電路就稱(chēng)為高頻機(jī)UPS。 3 高頻UPS比工頻機(jī)UPS有哪些優(yōu)點(diǎn) (1)輸入功率因數(shù)高 工頻機(jī)UPS一般在200kVA以下的輸入電路都采用了可控硅6脈沖整流,輸入功率因數(shù)不超過(guò)0.8,諧波電流有30%之大。如果前置發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)的容量至少要3倍于UPS功率;如果是單相小功率UPS,發(fā)電機(jī)的容量至少要5倍于UPS功率。 任何容量的高頻機(jī)UPS的輸入功率因數(shù)都可做到0.99或以上,諧

4、波電流小于5%,前置發(fā)電機(jī)的容量理論上和UPS功率相同,大大縮減了投資和占地面積等。尤其是對(duì)市電的充分利用具有良好的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。 (2)本身功耗小 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)在同樣指標(biāo)下,比如要求輸入功率因數(shù)為0.95以上時(shí),工頻機(jī)UPS就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流,就是說(shuō)前面要增加一個(gè)設(shè)備,再加上輸出變壓器,就比高頻機(jī)UPS多了兩個(gè)環(huán)節(jié),如圖1所示。 圖1 高輸入功率因數(shù)下的工頻機(jī)UPS和高頻機(jī)UPS結(jié)構(gòu)方框圖 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 由于此二者的影響,使得工頻機(jī)UPS的效率比高頻機(jī)UPS低5%。在同樣100kW的容量時(shí)工頻機(jī)UPS每年要比高頻機(jī)UPS多消耗5萬(wàn)度電!這在中

5、央號(hào)召節(jié)能減排的今天具有深遠(yuǎn)意義。 (3)對(duì)外干擾小 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)干擾有兩種,一種是聽(tīng)得到的機(jī)械噪聲,一種是聽(tīng)不到的電噪聲,這兩種噪聲工頻機(jī)UPS都有,形成了對(duì)設(shè)備和對(duì)人的傷害。電噪聲影響機(jī)器的穩(wěn)定度,機(jī)械噪聲影響人的身心健康,降低工作效率。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)而高頻機(jī)UPS由于工作在20kHz以上,20kHz是人的耳朵聽(tīng)不到的頻率,使工作環(huán)境安靜下來(lái)。又由于高頻機(jī)UPS的輸入功率因數(shù)高達(dá)0.99以上,幾乎是線(xiàn)性,所以對(duì)外干擾幾乎為零。 (a) 工頻機(jī)UPS的并聯(lián)方框圖 (b) 高頻機(jī)UPS的并聯(lián)方框圖圖2 兩種UPS并聯(lián)方框圖 (4)體積小、重量輕工頻機(jī)UPS由于有輸出變壓

6、器和適應(yīng)50Hz的電感電容等低頻器件使得體積重量都很大。比如某品牌200kVA工頻機(jī) UPS 重1380kg,而同是這一家的250kVA高頻機(jī) UPS 重量只有830kg。 (5)全數(shù)字技術(shù) 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 工頻機(jī)UPS開(kāi)始是模擬技術(shù),現(xiàn)在一般發(fā)展為數(shù)字與模擬相結(jié)合的技術(shù)。模擬技術(shù)的可靠性要比數(shù)字技術(shù)低。而高頻機(jī)UPS技術(shù)是一種全數(shù)字化技術(shù),不言而喻,可靠性是很高的。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) (6)對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力強(qiáng) 工頻機(jī)UPS對(duì)于適應(yīng)輸入電壓±15%的變化已很不易;而高頻機(jī)UPS甚至適應(yīng)輸入電壓±30%以上的變化,這又大大延長(zhǎng)了電池的壽命。 (7)能將并機(jī)環(huán)

7、流衰減到幾乎為零 工頻機(jī)UPS的并聯(lián)就是變壓器的直接并聯(lián),而變壓器的直接并聯(lián)最容易產(chǎn)生環(huán)流,而且這個(gè)環(huán)流的路徑暢通無(wú)阻,如圖2(a)所示。高頻機(jī)UPS由于沒(méi)有輸出變壓器,它們的并聯(lián)如圖2(b)所示??梢钥闯鲞@里的環(huán)流路徑上處處是障礙,小于2V的電壓差根本形不成環(huán)流,而工頻機(jī)UPS在此情況下就會(huì)形成很大的環(huán)流。 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng) 總之,高頻機(jī)UPS在性能上不但能完全替代工頻機(jī)UPS,而且還增加許多后者沒(méi)有的特點(diǎn)。 4 UPS輸出隔離變壓器的作用 能夠取消輸出隔離變器的理由何在?以往有的認(rèn)為工頻機(jī)的變壓器具有抗干擾和緩沖負(fù)載突變的作用,好像這個(gè)變壓器是為了這些目的專(zhuān)門(mén)為用戶(hù)設(shè)計(jì)的。是不是這樣

8、呢?回答是否定的。首先,他把變壓器當(dāng)成了電抗器,豈不知電抗器和變壓器有著本質(zhì)的區(qū)別。再就是這個(gè)變壓器是工頻機(jī)不可分離的構(gòu)成部分,而且作用也很簡(jiǎn)單,下面進(jìn)行討論。 (1)工頻變壓器的作用 UPS輸出的有效值電壓為220V,其正弦波交流電壓的峰峰值電壓是620V,而一般單相UPS的輸入整流電壓才310V(這還不包括一般為196V電池的情況),為了使逆變器不失真地輸出有效值為220V的正弦波交流電壓,逆變器前面的直流電壓必須是650V870V。由于工頻機(jī)逆變器的輸入電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)值,所以必須加一個(gè)輸出變壓器將電壓提升到額定峰值以上才可使用,如圖3所示。圖中所示為電池電壓是192V的情況。在中小功率

9、中,為了節(jié)約成本,一般都不將電池電壓做得太高,所以輸出隔離變壓器一般為升壓工作方式。圖中虛線(xiàn)以左的部分為輸入隔離變壓器,現(xiàn)在已不作為標(biāo)配。 圖3 輸出隔離變壓器的升壓作用電原理圖(2)對(duì)零線(xiàn)的隔離作用 工頻機(jī)UPS采用的是全橋變換器,如圖4所示。這種變換器輸出的不是一根火線(xiàn)和一根零線(xiàn),而是兩根火線(xiàn)。但一般的UPS負(fù)載要求必須具有零線(xiàn),以便于接地,如果在沒(méi)有輸出隔離變壓器的情況下,就將一根火線(xiàn)硬性接地,如圖4(a)所示,就會(huì)導(dǎo)致UPS的工作失常。圖中給出了在電壓正弦波正半波時(shí)的電流流動(dòng)方向和途徑,負(fù)半波也是如此。從圖中可以看出,由于零線(xiàn)的接入,使負(fù)載電流經(jīng)過(guò)負(fù)載后不是經(jīng)過(guò)整流器和逆變管,而是直接

10、流回市電的零線(xiàn)輸入端,在這種情況下,圖中用虛線(xiàn)標(biāo)出的一只整流器和一只逆變功率管就未起作用。按照正常的工作程序,負(fù)載電流應(yīng)該流過(guò)兩個(gè)橋式電路的各2只管子,如圖4(c)所示,圖4(d)是它的等效電路。由電路可以看出,當(dāng)在輸出端增加了隔離變壓器后,就可以在變壓器的次級(jí)(負(fù)載輸入端)連接市電的零線(xiàn),于是就構(gòu)成了一個(gè)可靠的供電系統(tǒng)。 所以這個(gè)變壓器是全橋電路不可分割的一部分。是為了解決上述困難的權(quán)宜之計(jì),和其他沒(méi)有必然關(guān)系。 (a)無(wú)輸出變壓器正半波時(shí)的電流流動(dòng)方向和途徑 (b)無(wú)輸出變壓器正半波時(shí)的等效電路 (c)有輸出變壓器正半波時(shí)的電流流動(dòng)方向和途徑 (d)有輸出隔離變壓器時(shí)的正半波等效電路圖4

11、工頻機(jī)整流/逆變電流途徑原理圖 (3) 隔離變壓器不能隔離干擾和緩沖負(fù)載 目前所有UPS的隔離變壓器都是為了變壓和隔離零線(xiàn)(或接地)的目的而接入的,并沒(méi)有隔離干擾和緩沖負(fù)載突變的功能。圖5給出了這種變壓器的結(jié)構(gòu)原理圖。從圖中可以看出,變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間都有絕緣層,他們就構(gòu)成了一個(gè)一定容量的電容器C,電容器的容抗和頻率是成反比關(guān)系的,即: 圖5 UPS變壓器電原理圖 (1) 式中:XC是變壓器初次級(jí)間等效分布電容的容抗,單位是;f是干擾信號(hào)的頻率。單位是Hz;C是變壓器初次級(jí)間等效分布電容量,單位為F。從這個(gè)公式可以看出,頻率越高,容抗就越小,也就是說(shuō)干擾信號(hào)的頻率越高,這個(gè)電容通路就越容易

12、被穿過(guò)。由于一般干擾信號(hào)的頻率是很高的,可以直接穿過(guò)變壓器而長(zhǎng)驅(qū)直入去干擾負(fù)載。若是較低頻率的干擾到來(lái),它就會(huì)按照變壓器的變比按比例變換過(guò)去而干擾負(fù)載。正因?yàn)樽儔浩鞑⒉豢垢蓴_,所以幾乎所有UPS都在輸入和輸出端加有輸入/輸出濾波器,如圖6所示。 圖6 一般工頻機(jī)UPS電源結(jié)構(gòu)方框圖同樣,該變壓器也沒(méi)有緩沖負(fù)載電流突然變化的能力。根據(jù)能量守恒定律,變壓器初次級(jí)之間的能量傳遞是等量的,即: 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) U1I1=U2I2 (2) 比如當(dāng)負(fù)載端短路時(shí),次級(jí)電流I2就會(huì)趨向于無(wú)窮大,為了平衡負(fù)載端的變化,變壓器初級(jí)電流I1也會(huì)趨向于無(wú)窮大。也許有人會(huì)說(shuō):變壓器的漏感可阻止電流的突然變化,

13、這一來(lái)是變壓器的漏感很小,不足以阻止這種變化,另一方面,高頻機(jī)的輸出端照樣串有小容量的電感,在這一點(diǎn)上二者是等效的,都起不了關(guān)鍵作用。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足,所以在所有UPS的輸出端都接有電流傳感器,一旦出現(xiàn)過(guò)載或短路現(xiàn)象,就用停止逆變器工作的方法來(lái)保護(hù)。 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng) 另一方面,如果上述變壓器具有抗干擾功能,那么這個(gè)變壓器必須具備分辨有用信號(hào)和干擾信號(hào)的功能,比如圖7示出了非線(xiàn)性負(fù)載工作時(shí)的電流波形圖。非線(xiàn)性負(fù)載向UPS索取的工作電流大小是不定的,隨機(jī)的,哪一個(gè)變壓器能從圖7的電流波形中分辨出有用和干擾電流呢?沒(méi)有一個(gè)UPS輸出變壓器具有這種分辨能力,那么抗干擾之說(shuō)也就沒(méi)有根據(jù)了。 信息

14、請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 圖7 非線(xiàn)性負(fù)載工作電流圖(4) 高頻機(jī)UPS真的沒(méi)有變壓器嗎? 一般認(rèn)為高頻機(jī)沒(méi)有變壓器,這是一種誤解。實(shí)際上在高頻機(jī)UPS中也有變壓器,比如UPS輸出交流電壓220V時(shí)的電壓幅度峰峰值約620V,而UPS中的電池電壓一般小功率采用的是192V、72V、48V或者更小。如果沒(méi)有變壓器又如何將這些低壓升至620V呢!在人們的習(xí)慣中大都認(rèn)為有線(xiàn)圈和鐵心的才叫變壓器,否則就不是變壓器,這就有些片面了。比如在小功率高頻UPS中的整流器和逆變器之間有一個(gè)Boost 升壓電路,這就只電子變壓器,凡是能將一個(gè)電壓值變換為另一個(gè)電壓值的裝置都是變壓器,只是人們還不習(xí)慣而已。不能以外形如

15、何來(lái)定義,又比如電磁爐和微波爐哪一個(gè)外形也不像習(xí)慣上做飯的爐子;宇宙飛船既沒(méi)有能飛的翅膀也不像船,但對(duì)這些東西,人們已習(xí)慣了,也就叫開(kāi)了。高頻機(jī)UPS由于有了這個(gè)電子變壓器又帶來(lái)了很多好處:不但可以變壓,而且還有輸入功率因數(shù)校正功能,它可以將輸入功率因數(shù)校正到接近于1,這是工頻變壓器所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的;它的抗干擾功能也是工頻變壓器無(wú)法比擬的,這是因?yàn)槠胀姶攀阶儔浩鲗⑤斎氲碾妷翰ㄐ螞](méi)有失真地傳遞到輸出端,所以也將干擾一并送出。高頻機(jī)的電子變壓器則不然,如圖8(a)所示的電路是將輸入電壓波形進(jìn)行切割后儲(chǔ)能送出:當(dāng)整流正弦半波電壓波形到來(lái)時(shí),開(kāi)關(guān)S閉合,電流經(jīng)電感L和開(kāi)關(guān)S和輸入形成回路,如圖中實(shí)線(xiàn)所示

16、,此時(shí)能量?jī)?chǔ)存在電感L中,開(kāi)關(guān)S按照一定的頻率開(kāi)斷與閉合,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,儲(chǔ)存在L中的能量沿虛線(xiàn)方向給二極管D后的電容和負(fù)載供電,而后再重復(fù)下一個(gè)同樣的周期。其波形的關(guān)系如圖8(b)和8(c)所示。從圖中可以看出,電子變壓器取能時(shí),并不將其送出,而是以靜態(tài)的形式儲(chǔ)存,不取能時(shí)再將儲(chǔ)存在電感中的能量送出。換言之,即使電網(wǎng)中有干擾,也會(huì)將動(dòng)態(tài)干擾在儲(chǔ)能過(guò)程中平復(fù),就像波浪翻滾的河水流入水庫(kù)后就會(huì)“偃旗息鼓”,平靜下來(lái),而由水庫(kù)向外提供的水流則是平緩的。誰(shuí)也不會(huì)相信電池向外提供的電流中會(huì)有干擾成分。 圖8 BOOST電子變壓器的工作原理圖 從上面的討論已明顯看出高頻機(jī)的優(yōu)越性。實(shí)際上,現(xiàn)在的大部分工頻

17、機(jī)也已經(jīng)高頻化,不用高頻化的工頻機(jī),其單相機(jī)的輸入功率因數(shù)不會(huì)高于0.7;三相機(jī)的輸入功率因數(shù)在無(wú)PFC的情況下也不會(huì)高于0.8;幾乎所有工頻機(jī)的逆變器都采用了高頻PWM技術(shù)。所差的就是舍不得舍棄輸出變壓器。實(shí)際上,幾乎所有的國(guó)內(nèi)UPS生產(chǎn)廠(chǎng)家,在生產(chǎn)工頻機(jī)的同時(shí)還在生產(chǎn)著同容量的高頻機(jī),以備萬(wàn)一有一天用戶(hù)都改用了高頻機(jī),可及時(shí)推上去,不至于青黃不接。當(dāng)然也有的供應(yīng)商即使他的UPS已全部中頻化,但為了迎合用戶(hù)對(duì)工頻機(jī)的偏愛(ài)胃口,也不得不聲稱(chēng)是工頻機(jī)! 圖9給出了一般高頻中小功率UPS電路原理方框圖。高頻機(jī)有著工頻機(jī)無(wú)法達(dá)到的優(yōu)越指標(biāo),比如輸入功率因數(shù)可達(dá)到0.99,如果前面接發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)的容

18、量為 (11.5)倍UPS的容量就夠了。而對(duì)于單相工頻機(jī)UPS而言,前面發(fā)電機(jī)的容量至少為5倍UPS的容量;單相高頻機(jī)UPS允許輸入電壓的范圍可達(dá)20%就不錯(cuò)了。單相高頻機(jī)UPS允許輸入電壓的范圍可達(dá)110V 300V, 允許市電波動(dòng)約±50%而工頻機(jī)能達(dá)到±20%就不錯(cuò)了。高頻機(jī)UPS不但性能好、可靠性高、價(jià)格便宜,而且體積小、重量輕,這些是工頻機(jī)UPS所無(wú)法比擬的。圖10所示為市場(chǎng)上的一些高頻機(jī)UPS外形。 圖9 高頻機(jī)UPS主電路結(jié)構(gòu)原理圖 圖10 三種模塊化結(jié)構(gòu)高頻機(jī)UPS的外形舉例在一些大功率高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS中,其輸入電路采用的是IGBT“高頻整流”電路,在此不作

19、介紹。 當(dāng)然,有些廠(chǎng)家由于條件的限制,還暫時(shí)無(wú)法解決高頻機(jī)內(nèi)所有的技術(shù)問(wèn)題,還存在一些缺點(diǎn),但這是UPS發(fā)展的方向。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,50kVA以下的UPS幾乎已全部為高頻機(jī),對(duì)工頻機(jī)UPS的概念好像是已經(jīng)忘記了。所以國(guó)內(nèi)一些廠(chǎng)家的高頻機(jī)技術(shù)和質(zhì)量過(guò)關(guān)只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。 (5)所謂工頻機(jī)UPS具有隔直流的功能 另外需要提及的是工頻機(jī)UPS為了延緩銷(xiāo)售壽命,在其他性能指標(biāo)上無(wú)法與高頻機(jī) UPS抗恒的情況下,還是把希望寄托在輸出變壓器上,又說(shuō)什么這個(gè)變壓器可以隔直流、可以適應(yīng)電網(wǎng)電壓的沖擊和變化,等等。 在這里,不要忽略電源的基本功能,UPS是電壓源,電壓源的基本功能是輸出電壓動(dòng)態(tài)性能要好,即無(wú)論負(fù)

20、載在允許范圍內(nèi)如何變化,電壓總是穩(wěn)定的。換言之,理想的電壓源輸出阻抗為零,就是說(shuō)在其能力范圍內(nèi),不論負(fù)載需要多大的脈沖電流就必須及時(shí)給出,根本不允許變壓器對(duì)負(fù)載進(jìn)行什么“抵抗”或“緩沖”。 圖11 全橋逆變器UPS輸出變壓器原理圖有的就說(shuō)這個(gè)變壓器是為了在逆變器功率管損壞時(shí)隔斷直流電流到負(fù)載的通路而加入的。對(duì)此說(shuō)法不妨做一個(gè)探討,看一看變壓器是否有隔直流的功能。圖11示出了一般變壓器的工作情況。首先承認(rèn)這種變壓器是變換交流電的,如圖中正弦波。假如不用來(lái)變換交流電而是施加直流,如圖11中將電池組開(kāi)關(guān)S閉合,由于變壓器繞組內(nèi)阻相當(dāng)小(近似于短路)就會(huì)在電池組和變壓器初級(jí)繞組之間形成相當(dāng)大的電流,一

21、直到將電池組或?qū)Ь€(xiàn)或繞組燒斷為止。換言之,這種電源變壓器不能加直流。 圖12 全橋逆變器UPS一個(gè)功率管開(kāi)路情況原理圖下面就來(lái)討論逆變器功率管損壞情況。逆變器功率管的損壞有兩種情況:斷開(kāi)或穿通(短路)。圖12示出了UPS全橋逆變器一個(gè)功率管(比如VT2)開(kāi)路(斷開(kāi))的情況。從圖中可以看出,在此情況下的電流路徑只能是一個(gè)方向的,就是說(shuō)只能輸出一個(gè)極性的半波,如圖中所示。一個(gè)極性就意味著含直流成分,直流電流分量在變壓器初級(jí)繞組中的積累會(huì)使繞組達(dá)到飽和狀態(tài),就類(lèi)似于繞組短路,形成很大的電流,以至于將變壓器和電池這個(gè)回路燒斷為止。這個(gè)直流電流倒是沒(méi)有到達(dá)負(fù)載端,但UPS本身燒了。 再看逆變器一只功率管

22、(比如VT2)穿通(短路)的情況。只要VT4一導(dǎo)通就形成對(duì)前面直流電壓的短路狀態(tài),如圖13所示。強(qiáng)大的電流可將VT4瞬間炸毀,如果不是炸斷就更危險(xiǎn),它可能會(huì)將電池組燒毀。某電子公司就因如此一舉燒毀72節(jié)100AH電池。在這種情況下也是隔斷了直流,同樣是把自己給燒毀了。 以上兩種情況都是用燒毀UPS本身的代價(jià)而保護(hù)IT設(shè)備,這對(duì)IT設(shè)備用戶(hù)是不是就算是一種福音呢?當(dāng)然不是,因?yàn)椴徽撌菬龤PS還是IT設(shè)備都會(huì)使系統(tǒng)崩潰而無(wú)法繼續(xù)工作。 圖13 全橋逆變器UPS一個(gè)功率管穿通情況原理圖如果UPS供電設(shè)備在逆變器功率管損壞的情況下不但保護(hù)了IT設(shè)備,同時(shí)也保證了本身的安然無(wú)恙,這樣的隔直流功能才有實(shí)

23、際意義,這才是用戶(hù)真正需要的。 信息來(lái)自:輸配電設(shè)備網(wǎng) (6)大功率三相UPS輸出變壓器具有隔斷三次諧波的能力 是的,D-Y連接的三項(xiàng)變壓器確實(shí)有這個(gè)功能,如圖14所示??上У氖沁@種連接方法消除的是線(xiàn)電壓上的三次諧波,而相電壓上的三次諧波不能消除,如圖14右圖所示。相電壓是直接變過(guò)去的,只是線(xiàn)電壓的相位移動(dòng)了30°,把三次諧波移去了。再說(shuō)逆變器本身產(chǎn)生的三次諧波幾乎為零,根本不用到輸出端去消除。而負(fù)載大都用相電壓220V,并且還破壞相電壓波形而產(chǎn)生三次諧波。因此在這里談什么消除三次諧波好像沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。所以工頻機(jī)UPS輸出變壓器的基本功能就是變壓和產(chǎn)生隔離接地點(diǎn),其他功能只是想象中的一種美好愿望。 圖14 UPS輸出三相變壓器的連接5 高頻機(jī)UPS與工頻機(jī)UPS的現(xiàn)狀 因?yàn)楦哳l機(jī)UPS對(duì)技術(shù)與工藝以及生產(chǎn)手段的要求非常嚴(yán)格,一般也不容易仿制,20kHz以上的高頻機(jī)U

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