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在线式三进三出交流变频不间断电源的设计

作者:admin来源:本网 日期:2017/11/13 14:51:09 人气: 标签:

  目前,UPS(不间断电源)越来越普及。传统UPS所带的负载基本上都是计算机或通信设备等容性负载或阻性负载,如果遇到交流感应式电动机一类的感性负载,那么,传统UPS的缺陷就显露了出来。

  最大的缺陷是启动问题。交流电动机的启动电流通常是其额定电流的5倍~7倍,而UPS过载能力标准规定,超过额定负载120%时,小型UPS为1min中、大型UPS为10mn如果想要UPS能够承受电动机启动电流的过载,势必要大大增加UPS的额定容量,这无疑将加大设备投资,造成浪费,而且,还不一定能解决问题。这就需要一种能够供电给这类电动机负载的在线式UPS本文提出的变频UPS正是符合这种要求的在线式UPS 1变频UPS的系统组成及工作原理变频UPS系统框图如所示。

  变频UPS系统组成框图开关K1控制主回路三相交流电源输入;整流模块将交流电源变成所需要的直流电源;静态开关模块控制电池组与逆变模块的通断;逆变模块进行DC/AC转换,将整流模块或蓄电池组提供的直流电源变成交流电源;蓄电池组在交流停电时通过逆变模块将直流电变成交流电向负载供电(包括实现对电动机的变频启动)充电模块完成市电状态下对电池组的充电功能;控制模块主要完成对整流模块、逆变模块及静态开关模块的控制或检测;监控显示模块主要完成各种参数的设置、控制及显示功能。

  2硬件电路设计变频UPS硬件设计主要包括整流模块、逆变模块、控制模块、监控显示模块、静态开关模块、充电模块、电池组及输入输出配电等几大部分。

  21整流模块在有市电的情况下,市电经整流后产生稳定的低纹波直流电,向逆变器及电池组供电,在开机启动过程中,可控硅在控制模块DSP的控制下,整流电压缓慢上升直至设定值,配合逆变模块的变频控制实现电机的软启动或变频调速运行。整流桥采用全相可控硅整流。电路组成如所示。其中,输入交流电压为三相380(八±20%、50只3整流输出电压为0~552V(DC)可调,根据电池配备情况可设置为552V(DC)整流模块组成框2充电模块充电模块采用GBT电子器件组成的直流变换器,PWM工作频率为47kHz单模块输出电流为20A~60A,电压的蓄电池组进行充电。

  23逆变模块逆变模块由逆变桥及控制器组成,如所示。

  它完成DCAC转换,输出三相交流电压。逆变桥采用三相全桥逆变器,整流母线额定电压为420V(DC)~552V(DC)。DSP控制器完成SPWM信号驱动、信号采样、信号转换及变频控制等功能,逆变器输出电压为0~380(人±5%输出频率为0~200只2逆变模块组成框4控制模块控制模块的核心为两块DSP芯片,其功能是:产生可控硅驱动信号;提供变频器所需要的电压及频率给定信号;提供SPWM逆变驱动所需要的斩波信号;进行各种信号采样及静态开关控制。

  25监控显示模块监控模块包括键盘、液晶显示屏、显示驱动电路、多路信号采样电路、信号转换及信号控制等。其功能是:显示各种参数数据及状态指示;通过键盘给系统发出指令或进行参数的设置及调整。

  26静态开关模块静态开关模块由双向可控硅组成,其功能是:在DSP控制器的控制下执行电池组与直流母线的通断功能。

  27电池组及输入、输出配电部分蓄电池组是由12V(DC)X4C节蓄电池组成,其作用是停电后提供直流电压供给逆变器;输入输出配电完成电网及负载与变频UPS的连接。

  蓄电池组容量的选择需根据UPS容量及备用时间的长短具体确定,电池单元放电终止电压为175V(DC)单元,则每节电池放电终止电压为:整个蓄电池组放电终止电压为:3结束语综上所述,变频UPS具备传统UPS和变频器的双重功能,适用于交流异步电动机负载的特种工业应用电源。对于不允许停电的电动机负载,选择这种变频UPS比选择普通UPS具有更高的性价比。因此,具有推广价值。

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