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ups不间断电源工作原理

ups不间断电源工作原理

ups不间断电源工作原理UPS不间断电源工作原理。

UPS(不间断电源)是一种能够在电网停电时继续供电的设备,它在现代社会中扮演着非常重要的角色。

那么,UPS是如何实现不间断供电的呢?本文将从UPS的工作原理入手,为大家详细解释UPS的工作原理。

首先,UPS的工作原理可以简单地分为两个部分,蓄电池和逆变器。

蓄电池是UPS的核心部件之一,它能够在电网供电正常的情况下为UPS系统充电,并在电网停电时为设备提供电力。

逆变器则是将蓄电池的直流电转换为交流电,以供给设备使用。

当电网供电正常时,逆变器会将电网供电转换为适合设备使用的电流,同时也会为蓄电池进行充电;而当电网停电时,逆变器则会立刻切换到蓄电池供电状态,以确保设备能够继续正常运行。

其次,UPS的工作原理还涉及到了一些细节部分,比如静态开关和稳压器。

静态开关是UPS系统中的另一个重要组成部分,它能够在电网停电时迅速切换到蓄电池供电状态,以确保设备不会因为停电而中断工作。

同时,稳压器则能够确保UPS输出的电流稳定,不会因为电网波动而影响设备的正常运行。

此外,UPS的工作原理还需要考虑到负载的大小和类型。

不同的设备对电力的要求不同,因此UPS需要根据设备的负载大小和类型来调整输出电流的稳定性和频率,以确保设备能够得到最佳的供电状态。

总的来说,UPS的工作原理是通过蓄电池、逆变器、静态开关和稳压器等部件的协同作用,实现在电网停电时继续为设备供电的功能。

UPS在现代社会中扮演着非常重要的角色,它能够保障设备在电网停电时仍能够正常运行,确保生产和生活的正常进行。

综上所述,UPS的工作原理是通过多个部件的协同作用,实现在电网停电时继续为设备供电的功能。

UPS在现代社会中具有非常重要的意义,它能够确保设备在停电时仍能够正常运行,保障生产和生活的正常进行。

希望本文能够为大家对UPS的工作原理有一个清晰的了解。

后备式ups电源工作原理

后备式ups电源工作原理

后备式ups电源工作原理后备式不间断电源(UPS)是一种能够提供持续稳定电源的设备,广泛应用于各种场合,如数据中心、医疗设备、工业生产等。

本文将详细介绍后备式UPS电源的工作原理,主要包含以下几个方面:交流电源输入、整流器、电池组、逆变器、静态开关、控制逻辑和输出滤波器。

1.交流电源输入后备式UPS电源的交流电源输入过程通常包括电压类型、电流变化和功率因数等方面。

常见的电压类型有单相和三相两种,根据实际需求进行选择。

电流变化是指输入电源的频率和波形,需满足UPS设备的正常工作要求。

功率因数则反映了电源的利用率,高功率因数可以减少能源浪费。

2.整流器整流器是后备式UPS电源的重要组成部分,主要作用是将交流电转化为直流电。

整流器通常采用二极管或晶闸管等元器件构成,根据UPS设备的功率和电流要求进行选择。

同时,整流器的稳定性和可靠性直接影响了UPS电源的性能。

3.电池组后备式UPS电源的电池组是其核心组件之一,通常采用铅酸电池或锂离子电池等。

电池组的作用是在市电中断时,能够提供稳定的直流电源,以确保负载设备的正常运行。

电池组的维护和管理对于UPS 设备的稳定性和寿命至关重要,包括定期充电、放电和更换电池等。

4.逆变器逆变器是后备式UPS电源的关键部件之一,主要作用是将直流电转换为交流电。

逆变器通常采用大功率晶体管或场效应管等元器件构成,根据UPS设备的功率和电流要求进行选择。

同时,逆变器的效率和稳定性直接影响了UPS电源的性能。

5.静态开关静态开关是后备式UPS电源的重要组件之一,主要作用是在市电中断时,能够快速切换到备用电源(即电池组),以确保负载设备的正常运行。

静态开关通常采用固态开关或机械开关等元器件构成,根据UPS设备的切换时间和稳定性要求进行选择。

6.控制逻辑控制逻辑是后备式UPS电源的大脑,它负责整个UPS设备的运行和管理。

控制逻辑通常由微处理器或控制器等元器件构成,根据实际需求进行选择和设定。

UPS的工作原理

UPS的工作原理

UPS的工作原理UPS(不间断电源)的工作原理是通过将交流电转换为直流电,并将其存储在电池中,以便在停电或者电压波动时提供电力供应。

下面将详细介绍UPS的工作原理。

1. 输入电路:UPS的输入电路连接到电网或者发机电,用于接收来自外部电源的交流电。

输入电路通常包括过滤器、稳压器和绕组等组件,以确保输入电源的稳定性和纯净性。

2. 整流器:输入电路将交流电转换为直流电,通过整流器实现。

整流器通常采用整流二极管或者可控硅等器件,将交流电转换为直流电,并将其传送到后续的电池充电器和逆变器。

3. 电池充电器:UPS中的电池充电器将直流电能传送到连接的电池组,以便将电能存储在电池中。

充电器通常具有恒定电流和恒定电压的充电模式,以确保电池在充电过程中的安全性和有效性。

4. 逆变器:当输入电源中断或者电压波动时,UPS的逆变器开始工作。

逆变器将存储在电池中的直流电能转换为交流电,以供应给与UPS连接的负载设备。

逆变器通常采用高频开关电源技术,以提供高效率和稳定的交流电。

5. 静态切换器:UPS中的静态切换器用于在输入电源中断时实现无间断的电源切换。

当输入电源中断时,静态切换器会迅速将负载从输入电源切换到逆变器输出,以确保负载设备的连续供电。

6. 控制系统:UPS的控制系统负责监测输入电源的状态、电池电量和负载需求,并根据需要控制整流器、逆变器和静态切换器的工作。

控制系统还可以提供故障诊断和报警功能,以确保UPS的正常运行和及时维护。

7. 输出电路:UPS的输出电路将逆变器输出的交流电供应给连接的负载设备。

输出电路通常包括过滤器、稳压器和绕组等组件,以确保输出电源的稳定性和纯净性。

总结:UPS的工作原理是通过整流器将输入的交流电转换为直流电,并将其存储在电池中。

当输入电源中断或者电压波动时,逆变器将存储在电池中的直流电转换为交流电,以供应给负载设备。

静态切换器实现了无间断的电源切换,控制系统监测和控制UPS的工作状态。

ups原理及日常维护

ups原理及日常维护

UPS原理及日常维护一、UPS原理UPS,即不间断电源,是一种将电能存储起来,并在电源中断或电源不稳定时,提供持续供电的电源设备。

它广泛应用于各种重要设备,如服务器、网络设备、医疗设备等,以确保这些设备在电力不稳定或中断时仍能正常运行。

UPS的原理基于能量转换技术。

当市电正常时,UPS将市电转换为直流电,并储存在内部电池中。

当市电中断或不稳定时,UPS将电池中的直流电逆变为交流电,以保证负载设备的稳定供电。

此外,UPS还具有过滤和稳压的功能,可以消除电力中的杂波和电压波动,为设备提供更加稳定的电力环境。

二、UPS日常维护为了确保UPS设备的长期稳定运行,日常维护是必不可少的。

以下是几个重要的维护步骤:1.定期检查:定期检查UPS设备的外观,确保没有明显的物理损伤。

同时,检查设备的电线和连接是否紧固,避免因接触不良引起的故障。

2.清洁:UPS设备应该保持清洁,避免灰尘和杂物的积累。

在清洁时,应使用干燥的布轻轻擦拭设备表面,避免使用含有化学物质的清洁剂。

3.保持适当的温度和湿度:UPS设备应在适当的温度和湿度下运行。

过高或过低的温度和湿度都可能影响设备的性能和寿命。

因此,应确保设备所在的房间有良好的通风和散热条件。

4.定期放电:为了保持电池的健康状态,应定期对UPS设备进行放电。

一般来说,每隔几个月进行一次完全放电即可。

在放电过程中,应避免设备过载或短路。

5.更换电池:电池是UPS设备中的重要组件,随着使用时间的增长,电池的寿命会逐渐降低。

因此,在发现电池性能下降或损坏时,应及时更换电池。

在更换电池时,应遵循设备制造商的指导,并使用原厂提供的电池。

ups并机控制逻辑

ups并机控制逻辑

UPS并机控制逻辑概述UPS(不间断电源)是一种电力设备,其作用是提供干净、稳定的电力供应,可在主电源故障时提供备用电源,从而保证关键设备的正常运行。

而并机控制逻辑是指多个UPS设备进行并机运行时的控制逻辑,以保障系统的可靠性和可用性。

并机运行的意义在许多关键设备和系统中,对电力的连续性和稳定性要求极高,一旦主电源出现故障,系统可能会停机导致严重后果。

为了解决这一问题,引入了并机运行的概念。

多个UPS设备通过并机运行,可以相互备份,当其中一个UPS发生故障时,其他UPS设备可以接管负载,保持关键设备的正常运行。

并机控制逻辑的要点并机控制逻辑是实现UPS设备并机运行的核心部分,其主要包括以下要点:1. 负载均衡在多个UPS设备进行并机运行时,负载均衡是十分重要的。

通过合理地分配负载,可以保证每个UPS设备的负载均衡,从而提高系统的可靠性和效率。

负载均衡的原则是根据每个UPS设备的容量和负载情况来分配负载,避免某一个UPS设备过载,造成系统故障。

2. 同步控制并机运行需要保证多个UPS设备的输出电压、频率和相位一致,以避免因不同UPS 设备之间存在差异而导致设备损坏或工作异常。

同步控制通常通过相位锁定环路(PLL)实现,监测主电源的频率和相位,并将其同步到其他UPS设备上,从而实现并机运行。

3. 故障检测与切换并机运行时,对故障的检测和快速切换是关键。

通过监测UPS设备的输入电压、输出电压和负载情况,可以实时检测到设备的故障,并迅速切换负载到其他正常的UPS设备上,以保障系统的连续性。

4. 通信与协调多个UPS设备进行并机运行时,需要进行通信和协调。

通过网络或串口通信,UPS 设备可以实时地进行数据传输和交互,共享系统状态信息,从而实现对并机运行的集中控制和管理。

UPS并机控制逻辑实现步骤1. 初始化设置在并机控制逻辑的实现中,首先需要进行初始化设置。

包括设置UPS设备的容量、负载情况、通信方式等参数,以及建立通信连接。

ups并机控制逻辑

ups并机控制逻辑

ups并机控制逻辑UPS并机控制逻辑概述UPS并机是指将多个UPS设备通过某种方式组合在一起,形成一个整体,实现对负载的共同保护。

UPS并机控制逻辑是指通过一定的算法和程序,控制多个UPS设备之间的协同工作,使其能够实现负载的平稳转移和共同保护。

UPS并机的优势相比于单个UPS设备,UPS并机具有以下优势:1. 提高了系统可靠性:当一个UPS设备出现故障时,其他设备可以自动接管其负载,从而保证系统的可靠性。

2. 提高了系统容量:通过将多个UPS设备组合在一起,可以提高系统的容量,满足大型负载需求。

3. 提高了系统可维护性:当需要维修或更换某个UPS设备时,其他设备可以继续为负载提供保护。

4. 降低了总拥有成本:相比于单个大容量的UPS设备,采用小容量的多台UPS组成并机可以降低总拥有成本。

主要技术要求为了实现UPS并机控制逻辑,需要满足以下技术要求:1. 可靠性要求:由于涉及到对负载的保护,因此UPS并机控制逻辑需要具有高可靠性,能够在任何情况下保证负载的稳定供电。

2. 灵活性要求:UPS并机需要支持多种负载类型和不同容量的UPS设备,因此控制逻辑需要具有灵活性,能够适应不同的应用场景。

3. 可扩展性要求:为了满足未来系统扩展需求,UPS并机控制逻辑需要具有可扩展性,能够方便地增加或减少UPS设备。

4. 易维护性要求:UPS并机控制逻辑需要具有易维护性,能够方便地进行故障排除和维护操作。

实现方法为了实现UPS并机控制逻辑,可以采用以下方法:1. 选取合适的通信方式:由于多个UPS设备之间需要进行通信协调工作,因此需要选取合适的通信方式。

常见的通信方式包括CAN总线、RS485总线、以太网等。

2. 设计合理的协议:为了使多个UPS设备之间能够互相协调工作,需要设计合理的通信协议。

该协议应包括数据格式、数据传输速率、错误检测等内容。

3. 实现负载转移算法:当一个UPS设备出现故障或需要维修时,需要将其负载平稳地转移到其他UPS设备上。

UPS的工作原理

UPS的工作原理UPS(不间断电源)的工作原理UPS(不间断电源)是一种用于提供电力保障的设备,它的工作原理可以简单地分为三个主要的部份:整流器、电池和逆变器。

整流器是UPS的第一个部份,它将来自电网或者发机电的交流电转换为直流电。

整流器通常采用整流桥电路,它将交流电转换为直流电,并通过电容器进行滤波,以确保输出电流的稳定性和纹波的最小化。

接下来是电池,它是UPS的重要组成部份。

电池的作用是存储能量,以便在停电或者电网故障时提供持续的电力供应。

电池通常是铅酸蓄电池,其容量根据UPS的功率需求和备用时间要求进行选择。

UPS系统会通过充电器定期对电池进行充电,以确保其处于良好的工作状态。

最后是逆变器,它将直流电转换为交流电,以供给连接到UPS输出端口的设备使用。

逆变器通常采用高频PWM(脉宽调制)技术,通过将直流电转换为高频交流电,然后通过滤波器将其转换为纯正弦波形的交流电。

这种纯正弦波形的交流电可以提供稳定的电压和频率,以满足各种设备的要求。

除了这三个主要部份外,UPS还包括一些其他组件,例如静态切换器、稳压器和监控系统等,以提供更高的可靠性和功能。

在正常情况下,当电网供电正常时,UPS会通过整流器将电网电源转换为直流电,并同时通过逆变器将直流电转换为交流电,以供给连接到UPS输出端口的设备使用。

同时,UPS会通过充电器对电池进行充电,以保持其处于满电状态。

当电网供电中断或者电网电压异常时,UPS会即将检测到,并通过静态切换器将电源切换到电池供电。

逆变器会即将开始工作,将电池的直流电转换为交流电,以继续为设备提供电力。

这个过程通常在几毫秒内完成,以确保设备不会感受到电力中断。

同时,UPS会监测电池的电压和容量,以及输出电压和负载情况等。

当电池电量过低或者电网供电恢复时,UPS会通过充电器对电池进行充电,以保持其处于良好的工作状态。

总结起来,UPS的工作原理是通过整流器将交流电转换为直流电,并通过电池存储能量,然后通过逆变器将直流电转换为交流电,以提供持续的电力供应。

单相在线式不间断电源的设计方案

单相在线式不间断电源的设计方案单相在线式不间断电源(UPS)是一种常见的电源设备,它可以为电子设备提供稳定的电力供应,在电网供电中断或电压波动时起到保护作用。

本文将从设计方案的角度出发,介绍单相在线式不间断电源的工作原理、主要构成和设计要点。

一、工作原理单相在线式不间断电源采用了双变换器拓扑结构,主要由输入变压器、整流器、逆变器和电池组等组成。

其工作原理如下:1. 当电网供电正常时,输入变压器将电网电压调整为适合整流器的电压,并将电能传输给整流器。

整流器将交流电转换为直流电,并通过电池组为逆变器提供直流电源。

2. 逆变器将直流电转换为交流电,并通过输出变压器将电能传输给负载设备。

3. 同时,逆变器还会将一部分电能通过电池组充电,以备电网断电时使用。

二、主要构成1. 输入变压器:将电网电压变换为适合整流器的电压。

2. 整流器:将交流电转换为直流电,并为逆变器提供直流电源。

3. 逆变器:将直流电转换为交流电,并为负载设备提供稳定的电力供应。

4. 输出变压器:将逆变器输出的电能变换为适合负载设备的电压。

5. 电池组:为逆变器提供直流电源,并在电网断电时为负载设备提供持续的电力供应。

三、设计要点1. 输出功率容量选择:根据负载设备的功率需求确定UPS的输出功率容量,以确保UPS能够稳定供电。

2. 电池容量选择:根据负载设备的工作时间要求和电网恢复时间确定电池容量,以保证UPS在电网断电时能够持续供电。

3. 逆变器输出电压稳定性:逆变器输出电压的稳定性对负载设备的正常工作至关重要,设计时要考虑逆变器的控制策略和电路设计,以保证输出电压的稳定性。

4. 整流器效率和功率因数:整流器的效率和功率因数直接影响UPS 的能耗和对电网的影响,设计时要选择高效率和高功率因数的整流器,以减少能耗和对电网的污染。

5. 保护功能设计:UPS在工作过程中需要具备过载保护、短路保护、过压保护、欠压保护等功能,设计时要考虑这些保护功能的实现方式和逻辑。

UPS电源的工作原理

UPS电源的工作原理UPS电源(Uninterrupted Power Supply)是一种重要的电源设备,为设备提供稳定的电力保护,确保系统在电网供电异常或中断时继续正常运行。

它通过储存能量和转换电流等机制来实现无间断供电。

本文将详细介绍UPS电源的工作原理,以及其主要组成部分和工作过程。

1. UPS电源的工作原理:- 储能原理:UPS电源主要通过储存能量的方式来应对电网供电异常或中断的情况。

它内部通常集成了一块密封酸性或胶体电池,将电能转化为化学能储存起来。

当电网供电正常时,UPS电源会通过内部充电器将电能转化为化学能储存起来,同时为系统提供稳定的电力。

- 电流转换原理:当电网供电异常或中断时,UPS电源会根据预设的切换逻辑自动转换为备用电源,为系统提供持续的电力保护。

UPS电源内部通常包括一个逆变器,它能够将电池储存的直流电转换为交流电,以供各种电器设备使用。

- 稳压原理:UPS电源还具有稳压功能,它能够通过电子元器件控制输出电流的稳定,避免电压波动对设备造成的损坏。

当电网的电压发生波动时,UPS电源会根据设定的稳压范围自动调整输出电流,保持稳定的供电。

2. UPS电源的主要组成部分:- 输入端:UPS电源的输入端通常连接到电网,用于接收来自电网的供电。

该部分通常包括输入电路、输入保护等元器件,以保障UPS电源正常工作。

- 储能系统:UPS电源的储能系统由电池组成,通常为密封酸性或胶体电池。

电池负责储存来自电网的电能,并在供电中断时提供备用电源。

- 控制电路:UPS电源的控制电路负责监测电网的供电情况,并根据设定的逻辑判断是否需要切换到备用电源。

该部分还包括稳压控制回路,用于调整输出电流的稳定性。

- 输出端:UPS电源的输出端通常连接到设备,用于将电能输出给各种电器设备。

该部分通常包括输出保护、输出稳压控制等元器件,以确保供电的稳定和安全。

- 逆变器:UPS电源的逆变器部分负责将电池储存的直流电转换为交流电供应给设备使用。

UPS的原理与使用(图)

UPS的原理与使用(图)随着播出系统中计算机的日益普及和应用,对供电质量有了更高的要求:①在计算机运行期间,电源不能中断,否则将会导致随机存储器RAM中数据丢失、程序破坏、磁头损坏等难以弥补的损失;②电网上存在的干扰源(电压浪涌、电压下陷、常模干扰、共模干扰等)会对正在运行的计算机系统造成干扰和破坏,同时对电网也造成较大的污染,故必须除掉干扰源。

因此UPS被广泛地应用在这样的供电系统中,它能在市电波动过大时保护计算机,还能在市电断电的情况下继续供电,以保证播出系统的正常运行。

1 UPS的工作原理UPS电源一般是由常用电源和备用电源通过转换开关组合而成,它们之间由逻辑电路进行控制,以保证在电网正常或停电状态下,整个系统都能可靠地工作。

当市电正常时,UPS相当于一台交流稳压电源,它将市电稳压后再供给计算机,与此同时,它还向UPS内蓄电池充电。

当市电突然中断时,UPS立刻转为逆变工作状态,小容量的UPS一般能持续供电5~20 min,所以能保证计算机系统的正常退出,使软硬件不受损失。

图1为UPS电源原理图。

2 UPS电源的分类与特点2.1 旋转型UPS电源一般由旋转发电机组成,主要有以下几种:(1)用柴油发电机作为备用电源,在电网停电时,用它维持供电。

(2)用电动发电机作为备用电源,并在发电机轴上装一个大的惯性飞轮。

这样一方面能减少电网对电机转速的影响,提高了电压的稳定性;另一方面,电网停电时,利用飞轮的惯性使发电机在一段时间内输出的电压和频率基本不变,以供计算机做信息处理等应急操作。

(3)用直流电动机和蓄电池组来驱动发电机作备用电源。

电网正常供电时,用电网交流电经整流后对蓄电池组充电,在电网停电时蓄电池组向直流电机供电,从而驱动电动机发电机组,保证计算机连续供电。

(4)用蓄电池和逆变器组成备用电源。

当电网停电时,由蓄电池经逆变器变换成某种频率的交流电来驱动电动机和发电机组,以保证计算机的供电。

2.2 静止型UPS电源目前微机中使用的UPS电源一般都是静止型的,静止型的UPS又可分为后备式和在线式两种,在线式供电质量优于后备式。

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4.3 切换的条件 • 用户手动开关逆变器 • 过载切旁路和过载恢得回切逆变 • 负载冲击切旁路和回切逆变 • 故障切换:如母线异常、逆变器故障、逆变晶闸 管断路故障等
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4.4 典型切换案例
(1)旁路切逆变 必要条件:维修开关断开,输出开关合上,逆变器启 动完毕且直流分量在范围内并且无过载和严重故障 切换模式:执行不间断或间断切换取决于当时旁路所 处范围和锁定状态。间断切换需要用户确认。
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7 相关设置
7.1 相关系统设置
(1) 系统电压等级
选择输出额定电压 电压等级: 380/400/415 V 默认: 380 V
(2) 输出频率等级
选择UPS逆变输出的本振频率 频率等级: 50/60 Hz 默认: 50 Hz
(3) UPS工作模式
根据需要选择UPS的工作模式: 1: 单机模式 3: 热备份模式主机 5: 并机模式
4.2 切换模式 (1)不间断切换:如果旁路在同步范围内,当逆变的相位和 幅值都锁定旁路时,将执行不间断切换。可以这样说, 由于逆变旁路晶闸管都是瞬时开通的,且切换时一个晶 闸管关断的同时对应晶闸管开通,所以认为输出电压没 有间断
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4.2 切换模式 (2)间断切换:如果旁路不在同步范围内,逆变频率本振, 幅值额定,为避免切换时产生环流,逆变与旁路的切 换时需要加入间断时间。 也就是说,逆变和旁路的晶闸管,其中一个关断后, 另一个要延时一段时间开通。为既要保证可靠关断又 要尽可能不造成负载断电,间断时间应该大于半波周 期,而小于3/4周波。
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6 并机逻辑信号(LBS)
LBS_TRACE: LBS同步线,用于实现同一旁路下两套独立的 UPS单机或并机系统之间的同步,以支持双母线配电方式 。LBS同步线上传输的是本机输出电压的过零信号,过零 变为高电平并保持一定脉宽。 LBS_BPSIDE: LBS强制跟旁路信号,用于决定双母线的跟 踪状态,当电平为高时,表示至少有一套系统为旁路供电 ,则另一套系统无论作为主系统或从系统在逆变侧时都必 须跟LBS信号 LBS_BP_SELECT: LBS旁路跟踪选择线,高电平表示系统 跟LBS,低电平表示系统跟旁路或本振。
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2: ECO模式 4: 热备份模式从机
(4) 并机系统并机基本台数
设置并机总台数。如并机总台数为M 则有 “M=N+X” 其中N为基本台数,X为冗余台数. 总台数设置范围: 1~4 默认台数: 1.
(5) 并机系统冗余台数
设置并机冗余台数,如前例,X为冗余台数 冗余台数范围: 0~3 默认台数: 0 说明:冗余台数加基本台数不能超过4台.
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5 跟踪与同步(1)
5.1 跟踪对象
① 跟踪旁路,跟踪旁路是最常见的一种跟踪对象,旁路电 压可实时检测,相位和幅值都可以跟踪同步。 ② 跟踪输出,跟踪输出一般在并机运行的情况下比较常见 ,当并机系统处于逆变侧,且旁路不在跟踪范围内,此 时本机为从机且逆变开启未供电时,本机逆变将以并机 系统的输出为跟踪目标,一般来说只跟踪相位。 ③ 跟踪主机,在并机系统的电池模式下或旁路超跟踪时, 如果整个系统处于非逆变侧(非逆变供电)且逆变已经 开启,则逆变从机会跟踪逆变主机的相位 ④ 本振,指逆变无跟踪对象而以额定频率输出,一般来说 处于旁路相位超跟踪的单机或并机的逆变主机都会本振 ⑤ 跟LBS,在LBS系统中,会有跟踪LBS信号的逻辑, LBS同步信号与主机同步信号类似,都是过零脉冲信号 19
5 跟踪与同步(2)
5.2 跟踪类别
① 相位跟踪:逻辑上分为锁频和锁相,在静态来看,两个 电压的正弦波之间只有相位差,但动态上实际上频率的 差别会造成不断变化的相位之差,而频率一致后,相位 差才会稳定。所以只有与目标的频率差锁定在一定范围 内后才可以进行锁相。反过来而无论调相和调频都会造 成波形频率的变化,所以逻辑也要分清控制的逆变电压 波形的频率变化是调相还是调频引起的。 ② 幅值跟踪:主要是有效值的跟踪,但三相电压幅值同步 的判断还会考虑三相电压模值这个瞬时值参考量
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2.2 旁路事件
旁路超跟踪范围:
旁路异常:
旁路相序反:
过载:
旁路过流: 旁路异常关机:
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3 逆变器 3.1 目标
(1) 将直流母线电压转化为交流的输出电压;
(2) 在各种负载下保证输出的电压波形; (3) 锁相环的控制保证与旁路的不间断切换和并联输出的同步 (3) 在并机系统中负载各机之间的负载均分;
故障检测:
故障逻辑判断,硬件检测及保护
通信:
与监控为485通信,与其它并机逆变器为 CAN通信
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1.3 特性
(1) 较好的输出指标 高精度稳定快速的逆变电压矢量控制技术 可带100%不平衡负载 高过载能力和搞冲击能力 对输出电压进行谐波补偿降低电压THD
(2) 灵活可靠的并联控制系统
对于单机在线、ECO模式、并机、主从热备份及DBS系统运行 软件硬件可完全兼容协调工作 柔性可靠的分散并联控制技术确保提供最大负载的能力 瞬时均流控制能显著的降低并机模块间的环流及谐波电流
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3.4 过载
(1) 负载率: 有功功率(kW)和视在功率(kVA)对额定值的占比,两者之间取大值 作为负载率.
(1) 逆变过载能力: 101%-110%带载1小时; 110%-125%带
载10分钟; 125%-150%带载1分钟; 150%以上或短 路立即关机(200ms);
(2) 过载确认及恢复: 105%(过载,任何一相负载率超过此值则认为过载) 95%(恢复:一旦判定过载,则需三相所有的负载率都低于此值才 解除过载判定)
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4.5 并机系统切换 (3)
(6)更智能的并机控制:并机系统中,每台UPS都能通过 CAN通信得到系统的总负载,这样系统更有效的做切换 判断,避免切换功率不足导致切换后逆变过载即而延时 到关机切旁路。通过CAN通信交互信息,在系统旁路侧 时就知道总负载,如果开启逆变台数容量不够,会提示 “启动容量不足”而不做切换 (7) 外部维修空开检测 :并机板并机线接口处有干结点, 通过干结点可以输入维修空开信号并根据信号做出与内部 维修空开信号一样的处理逻辑 (8) 外部输出空开检测:与外部维修空开一样,在相同部 位也有干结点,可以输入外部输出空开状态信号
(2)逆变切旁路 必要条件:逆变器关闭,过载延时到,负载冲击或严 重的故障 切换模式:执行不间断或间断切换取决于当时旁路所 处范围和逆变锁定状态。只要切换到旁路逆变会关闭 ,并且在没有故障的情况下5秒后自动重启
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4.5 并机系统切换 (1)
(1)旁路和逆变之间的控制原则:并机下任何一台机子的旁 路不能与任何一台机子的逆变同时供电,与免出现短路 。在此条件下,以逆变优先供电为原则,只要有任何一 台机子逆变供电则其它任何一台机子旁路必须关闭 (2)同步原则:在任何环境下,各机并联输出的逆变机之间 必须同步,以保证最小的环流和可靠性。 (3)同步切逆变:所有的逆变器都会“尽量”同步的做间断 或不间断切换以保证最大的带载能力。如,并机切换前 ,如果有任一台机子逆变已经开启但尚未开启完毕满足 切换条件,则整个并机系统会等这台机子准备好后再切 换。反之,如果所有开启的逆变器都准备好了,它们会 同时切换,而之后如果有其它机子的逆变器后开启,则 这台机子会单独切到逆变供电(从不供电切到逆变供电 16 )
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6 并机逻辑信号(2)
BPSIDE_HOLD: 强制旁路信号,高电平表示某机逆变器受 到整流类负载的冲击,或逆变器过载超过限定时间,或某 机接通维修旁路,使系统必须维持在旁路一侧。 CARRIER_SYN: 载波同步信号,逆变主机发送的载波基准 (在逆变开启后,过零的第一个载波发), 各从机据此校 正自身载波相位,以实现同步, 削弱并机系统的高频环流。 此信号同时做为主机工频同步信号,由载波的离散性加上 脉宽量,能细化主机逆变给定在相位过零处的具体位置。
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2. 旁路 2.1 定义
(1)保护范围:可以对负载供电的范围,电压范围可设 电压范围: +5%,+10%,+15%, +25%(not for 240V); -20%, 30%,-45%. 频率范围: ± 10% (2)跟踪范围: 电压范围:逆变供电前跟踪: ± 10%,逆变供电后不跟踪 频率范围: ±1%、±2%、±4%、±5%、±10% . (3)切换范围:旁路可以不间断切换到逆变时所要求的旁路范围 电压范围: 固定为± 10% 频率范围: 同频率跟踪范围
Inverter
INPUT PART Battery Charger
OUTPUT PART
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1.1 总述 (2)
四种基本运行模式:
单机运行模式 (在线模式);
经济运行模式(ECO); 并联运行模式;
主从热备份模式;
外加一个LBS系统(DBS)和一个自老化模式 所有的基本运行模式都可以通过监控设置, 在不需要修改任何硬件 的情况下由DSP板控制运行。
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3.5 关键器件和技术
DSP 实时控制 : TI TMS320F2406, 16-bit, 40MIPS 三相矢量运算 谐波计算及补偿控制 并机信息传递:CAN通信 载波同步控制
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4 输出切换
4.1 定义 UPS的输出供电分为逆变输出供电、旁路输出供电、和 维修旁路输出供电,在非维修情况下只会有逆变输出供 电或旁路输出供电两种情况,这里的输出切换指两种输 出状态的转换
HIPOWER 逻辑
单板软件组
1
主要内容
1. 概述
2. 旁路 3. 逆变
4. 输出切换 5. 跟踪与同步 6. 并机逻辑信号 7. 相关设置
2
1. 概述
1.1 示意图 (1)
Bypass
Parallel Board Dsp Control Board Monitor
Output Mains
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