1、单相全桥不控整流电路在中型UPS电源中的使用
常用的单进单出UPS,其整流电路采用的就是单相全桥不控整流。这种UPS的整流电路,由于采用不控整流,其优点是结构简单,不需要控制电路,并且具有很高的可靠性,但它也存在很大的问题:①由于采用的事降压整流,所以对逆变后的交流输出电压需要经过一个变比为100/230的工频变压器进行升压才能满足220V交流输出的要求,因此被称为工频机UPS,整机效率低,通常在90%以下;②由于滤波电容的使用,使得输入端电流为一个幅值很大的脉冲电流,其输入电流的谐波分量很大,因而输入功率因数很低,输入电流的THDI高达100%。经过EMI输入滤波器和输入电感滤波后,输入功率因数可以达到0.65左右但不会高于0.7,输入电流THDI值仍然大于50%。综合上述指标,从电源的环保等级来看,属于可用型的黄标电源。
2、三相全桥6脉冲整流电路和12脉冲整流电路及其在UPS中的应用
(1) 三相6脉冲整流电路。6脉冲指以6个晶闸管组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个晶闸管分别控制,所以叫6脉冲整流。
(2) 三相全桥12脉冲整流电路。12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端增加移相变压器后再增加一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个晶闸管整流完成,因此又称为12脉冲整流。
3、相控整流电路产生谐波的特点
相控整流电路产生谐波可分为整流直流电压谐波和电源侧的电流谐波,对于脉冲相控整流电路,可以得到如下结论。
l 对于直流侧电压。
(1) 电路的总脉冲数越多,在直流端电压波形中谐波抵消的越多,直流侧电压波形越好。
(2) 在系统直流侧电压中出现的谐波频率为电压脉冲数的整数倍,谐波级次n=pm。例如6脉冲电路,电压谐波频率为6m的输入频率。
(3) 谐波次数越低,谐波幅值越大。
l 对于交流侧电路
a) (1)、理想的P脉冲整流器,在交流侧的波形电流次数为n=pm±1,式中m=1、2、3……。各个谐波电流分量的幅值为基波电流的1/n。例如,对于6脉冲整流装置,线电流中只有5、7、11、13、17、19、……奇次谐波,其中5、7次谐波幅值分别为基波电流的1/5和1/7;对于12脉冲装置,线电流中只有11、13、23、25……奇次波形,其幅值也显著减小。
b) 增加整流器的脉冲p对减小交、直流两侧的谐波分量有决定性影响。所以,构成脉冲数尽可能大地系统式整流装置减少交、直流两侧谐波电流和谐波电压的根本措施,因而也就有了12脉冲UPS。
4、相控12脉冲UPS整流器
基于三相6脉冲整流电路功率因数低,输入THDI值过大的这些缺点,工频机UPS的解决办法是采用12脉冲整流器。这样可将UPS的输入功率因数提高到0.75以上,THDI值减小到10%左右。某市公安局系统250KVA工频12脉冲UPS,开机带有30负荷运行6个月,一切正常,后增加负荷带载200A工作一个月后,导致UPS断电,终的原因就是输入电感选择过小,导致了UPS在66%负载的情况下输入电感因过载而烧毁。所以这种6脉冲和12脉冲整流技术在选择电感时,要充分考虑到功率因数的恶劣情况才能使设备可靠工作。
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