高频机和工频机原理专题讲座.ppt

高频机与工频机原理 China Mobile Group Chongqing Co.,Ltd. 主要内容 工频机原理结构图 三相全桥SCR整流器 12脉冲SCR整流器 主要内容 高频机原理结构图 三相全桥IGBT整流 三相全桥IGBT整流技术： 主要内容 工频机－传统SCR整流 高频机 工频机－高频整流 * * 2009年4月 交换中心：冯乐 电 话 工频机原理 高频机原理 高频机和工频机的区别 特点：IGBT逆变，输出有隔离变压器  工频机特征 适用于整个功率段——20~800KVA 属于传统结构 真正的隔离电源 当前仍然是市场上的主流产品 代表产品： MGE-PW；MGE-GALAXY EXIDE-9315 LIEBERT IMV 三菱2233A  整流器原理－工频机 SCR整流 可控硅整流理论基础 可以通过控制导通角来控制SCR的导通时间，从而控制输出的直流电压 可控硅整流 结构简单，控制易实现，可靠性高 整流器原理－工频机 三相全桥SCR整流器 C 1 4 3 6 5 2 + _ A B C SCR触发脉冲顺序：1－2－3－4－5－6－1。。。 整流器原理－工频机 移相变压器 负载 电池和逆变器 两个6脉冲 整流桥 30° 整流器原理－工频机 半桥方案：经典逆变技术 逆变器原理－工频机 全桥方案：经典逆变技术 逆变器原理－工频机 工频机原理 高频机原理 高频机和工频机的区别 特点：IGBT整流和逆变，输出为电感和电容组成的LC滤波。  高频机特征 容量范围：20~400KVA 近年来出现的一种新的大容量UPS 输入输出之间没有隔离 主要的高频机产品： Liebert Nx系列 EXIDE-9305 三菱2233B MGE 整流器原理－高频机 整流器原理－高频机 Boost型升压电路，输出直流电压至少等于输入线电压的峰值 是一种双向变换器，能量可以双向流动 功率因数可控，既可以是阻性，也可以呈感性和容性， 所以可以作为无功发生器使用 输出直流电压中只含有开关频率的纹波，用极小的滤波 电容即可滤除  目的： 使输入电流在控制电路的作用 下，跟随输入电压波形，接近正弦 波，提高输入功率因素。 PFC工作原理 整流器原理－高频机  PFC工作原理 整流器原理－高频机  SPWM（正弦脉宽调制技术）: 它用调整脉冲宽度和控制占 空比的方法，来达到要求的输出电源。 逆变器原理－高频机 工频机原理 高频机原理 高频机和工频机的区别 最早的UPS的逆变输出使用SCR整流，输出为工频的方波。 现在这种拓扑结构已经不再使用。当前的UPS逆变电路使用的都是 开关管（晶体管、MOS管、IGBT），工作在高频的开关频率。 现在一般指的工频和高频机的概念为： 工频机： 通常电路采用全桥SCR整流。逆变开关管工作频率在5KHZ左右。 必需内置输出隔离变压器才能工作。 高频机： 通常采用全桥二极管整流＋PFC。逆变开关管工作在20KHZ左右。 可以省去输出隔离变压器，其可作为选件。 工频机和高频机概念 可以看到工频机和高频机在整流器的拓扑结构上是不同的。 工频机： SCR整流（降压整流），单直流母线，逆变升压变压器。 高频机： PFC整流（升压整流），正负直流母线，无需逆变升压变压器。 不同的整流器拓扑结构会导致输入特性的不同。 工频机和高频机概念 优点：输入输出隔离、电网扰动不会影响负载、电池直接挂在母线上 缺点：体积大，重量大、成本高、输入谐波电流较大 优点：功率因数高、谐波电流小、输入特性好、体积小、重量轻 缺点：输入输出不隔离、电网的扰动对负载有影响；不可带半波 整流非对称性负载 优点：输入输出隔离 、供电质量好、输入特性好、功率因数0.99、 谐波电流3%、负载适应能力强 缺点：成本高、体积较大、 重量较重