旁路工作模式(bypass mode of operation) 市电供电正常情况下,如果系统出现下列情况之一:1在UPS输出端出现输出过载或短路故障;2由于环境温度过高和冷却风扇故障造成位于逆变器或整流器中的功率开关管温度超过安全界限;UPS中的逆变器本身故障,则UPS将在逻辑控制电路调控下转为市电旁路直接给负载供电。
(4)ECO模式(ECOmode of operation)
交流输入正常情况下,UPS通过静态旁路向负载供电;当交流输入异常时,UPS切换至逆变器供电的工作模式。根据在线式UPs的工作原理,可知其性能特点如下。
1不论市电正常与否,负载的全部功率均由逆变器给出。所以,在市电产生故障的瞬间,UPS的输出不会产生任何间断。输出电能质量高。UPS逆变器采用高频正弦脉宽调制和输出波形反馈控制,可向负载提供电压稳定度高、波形畸变率小、频率稳定以及动态响应速度快的高质量电能。全部负载功率都由逆变器提供,UPs 的容量裕量有限,输出能力不够理想。所以对负载的输出电流峰值系数、过载能力、输出功率因数等提出限制条件,输出有功功率小于标定的千伏安数,应对冲击负载的能力较差。
EAVDA爱维达DTH33-20KL高频机架式UPS不间断电源20KVA20KW变电站
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整流器和逆变器都承担全部负载功率,整机效率低。:FFUZZ9 S851882t 8.5kg UPS电源技术及应用
1.2.3互动式UPs
互动式UPS (line interactive UPS)是指交流输入正常时,通过稳压装置对负载供电,变换器只对电池充电;交流输人异常时,电池通过变换器对负载供电。互动式UPS又称为在线互动式UPS或并联补偿式UPS.与(双变换)在线式UPS相比,该UPS省去了整流器和充电器,而由一个可运行于整流状态和逆变状态的双向变换器配以蓄电池构成。当市电输入正常时,双向变换器处于反向工作(即整流工作状态),给电池组充电;当市电异常时,双向变换器立即转换为逆变工作状态,将电池电能转换为交流电输出。其工作原理如图1-5所示。
S0交流旁路供电通道S, 升压绕组S2 降压绕组转换开关负载市电电源低通滤波器双向变换器电池组图1-5互动式UPS 工作原理框图
(1)正常工作模式(normal mode of operation)
当输入交流电压、频率在允许范围内(如市电电压在150~276V之间)时,市电电源经低通滤波器对从市电电网窜入的射频干扰及传导型电磁干扰进行适当衰减抑制后,将按如下调控通道去控制UPS的正常运行。
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为了分析方便起见,在直流侧标出了假想的中点口’,但在实际电路中直流侧只有一个电容器。若三相桥式逆变电路的工作方式是180°导电式,即每个桥臂的导通角为180",则同一相(即同一半桥)上下两个桥臂交替导通,各相开始导通的角度依次相差120",控制信号如图3-51(a)所示。这样在任何时刻将有3个桥臂同时导通,导通的顺序为1、2、3-2、3、4-3、4、5一4、5、6-5、6、1-6、1、2。即可能是上面一个桥臂和下面两个桥臂同时导通、也可能是上面两个桥臂和下面一个桥臂同时导通。因为每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行,因此被称为纵向换流
输出电压分析。根据上述控制规律,可得到uAO'、uBoy'、uco的波形,它们是幅值为Ua/2的方波,但相位依次相差120",如图3-51(b)所示。输出的线电压头
UAB=UAO'-uBO'uBc=uB('-uco)'UCAuco'-UAO'波形如图3-51(c)所示
三相负载可按星形或三角形连结。当负载为三角形连结时,相电压与线电压相等,很容易求得相电流和线电流;当负载为星形连结时,必须先求出负载相电压,然后才能求得线申流。以电阻性负载为例说明如下
由图3-51(a)所示的波形图可知,在输出电压的半个周期内,逆变电路有3种工作模式(开关状态),
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a、模式1(0 UA()=uco=Us/3uBo=-2Ua/3 b、模式2(x/3 UAc)=2Ud/3lBo)=uco=-Us/3 C、模式3(2n/3 UA0=uBo=Ua/3uco=-2Ua/3 根据上述分析,星形负载电阻上的相电压uA0、UBO、uco波形是阶梯波,如图3-51(d)所示。将A相电压uA展开成傅里叶级数 2UdIsinwt+-sin5wt+-sin7wt+行sinllwt+...UA0=输出和输入电流分析。不同负载参数,其阳抗角。不同,则负载电流的波形形状和相位都有所不同。当负载数一定时,可由uAo的波形求出A相电流;的波形。如图3-51(e)所示是在感性负载下i的波形。上、下桥臂间的换流过程和半桥电路一样。