Chap7 交流不间断电源.ppt

《通信高频开关电源》电子教案 4. UPS选用和安装 4.1 UPS类型及输出波形选择 在线式正弦波UPS的主要特点 市电正常或市电中断期间，在线式UPS中，均由逆变器对负载供 电。可完全消除市电电压波动和干扰对负载的影响。 后备式正弦波UPS的主要特点 后备式正弦波UPS采用了抗干扰式分级调压技术，市电正常或在180~250V之间变化时，输出电压均可稳定在220V±5%，然而，仅在蓄电池供电的很短时间内(一般为15min)，后备式UPS才有可能提供高质量无干扰的正弦波交流电压。 4. 波峰因数选择 选购UPS时，要根据负载的总容量和负载的功率因数，确定UPS的标准容量。UPS额定容量一般是在负载功率因数为0.8的情况下制定的，而UPS 80%以上负载都是计算机。计算机大都是采用开关式电源，这种开关电源功率因数只能达到0.6~0.65。 4.2 UPS安装 UPS的安放位置要求 (1)为延长电池寿命，蓄电池应安装在环境温度为15~25℃的室内，室内湿度也不能过大； (2)UPS应加保护罩； (3)UPS的左右两侧要留有50mm空间，后面要留有100mm空间，以保证通风良好，UPS前面应留有足够的操作空间； (4)外置电池柜应与UPS放在一起。 第七章：交流不间断电源 不间断电源(UPS)是为解决供电系统存在的问题应运而生的，它的产生至今已经历了四十多年的历史。UPS及以它为核心的供电系统被设置在市电电网与负载设备之间，主要目的是改善对负载的供电质量，并在市电故障时，保证负载设备的正常运行。 避雷器 备用发电机 配 电 屏 配 电 屏 UPS 蓄电池 市电输入 自动转 换开关 一般负载 重要 负载 典型的UPS供电系统 UPS的分类 　由于UPS的工作原理和电路结构的不同，UPS有很多种形式，根 据新标准IEC 62040-3（也就是等效的ENV 50091-3），目前的UPS 大致分为以下三种类型： (1)被动后备式(passive standby) (2)在线双变换式(double conversion) (3)在线互动式(line-interactive) 　被动后备式(passive standby)就是通常所讲的后备式UPS，也称离线式(offline)。后备机的工作原理是：市电正常时，它向负载提供的是对市电电压稍加稳压处理的正弦电源，逆变器不工作，蓄电池由独立的充电器充电；市电异常时，负载完全由电池逆变供能。(根据输出电压波形的不同，被动后备式又可分为正弦波输出UPS和方波输出UPS)。其工作原理框图如图1-1所示。 在线双变换式(double conversion)就是不管在市电是否正常的情况下，负载的电压都是由逆变器供给，即逆变器始终处于工作状态。在线双变换式的工作原理是：市电正常时，市电电能一方面经AC/DC、DC/AC两级传给负载，一方面经充电器给电池充电；市电异常时，由电池通过逆变器向负载提供能量。因此，工作于在线双变换方式的UPS只有在UPS故障的情况下才会允许市电向负载供电。该种系列的UPS框图如图1-2所示。 在线互动式(line-interactive)就是逆变器并联连接在市电与负载之间，仅起后备电源的作用，逆变器同时可作为充电器给电池充电。在线互动式UPS的基本工作原理是：在市电正常时，供给负载，逆变器起改良市电作用；市电异常时，负载完全由电池逆变供电。满足这种工作方式的UPS有两种：一种是三端口式，另一种是Delta串－并联补偿式。 　 2. UPS的控制方式 2.1 PID控制 　 PID控制具有较快的动态响应特性和较强的鲁棒性，其算法简单实用，是模拟控制的逆变电源中常用的一种控制方法。为了满足实际系统的要求，在传统PID的基础上又发展了带死区PID控制、不完全微分PID控制、积分分离PID控制、变速积分PID控制等。 2.2 无差拍控制 其基本思想是将基准正弦按采样周期划分成若干等分，以每个采样周内基准正弦的值当作逆变器的输出值，根据逆变器的离散化状态方程和输出反馈信号来计算逆变器下一个采样周期内的脉冲宽度，从而使得每个采样周期内逆变器的输出都与基准正弦尽量相同。 2.3 重复控制 重复控制理论是一种基于内模原理的控制理论，即如果希望控制系统对某一参考指令实现无静差跟踪，那么产生该指令的模型必须包含在稳定的闭环控制系统内部。在采用重复控制的系统中，加到被控对象的输入信号除偏差信号外，还叠加了一个“过去的偏差”，该偏差是上一周期该时刻的控制偏差。 3.