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降低谐波方法

(一)12脉冲整流器

其原理是在原有6脉冲整流器基础上,在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后,可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单,谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限,价格略高。

(二)无源滤波器

依据LC滤波电路原理,对UPS产生的谐波进行滤除,并对功率因数进行补偿。优点是技术简单,成本较低;缺点是只能补偿将点阶次的谐波,同时受负载阻抗影响较大,无法适用于全功率段。

(三)有源滤波器

原理是利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。优点是可以补偿多个阶次的谐波,且不受负载阻抗大小的影响;缺点是购置成本较高。

(四)高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计

整流器原理是采用高频率PWM控制IGBT导通,对输入电压波形进行分割,使输入的电流波形尽量接近正弦波,并对输入电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻,价格便宜,效果好;缺点是技术结构复杂,不易维护,受功率器件影响,目 前容量大小受到限制。

以上几种技术,性能及投资对比,可以根据实际需求选择合适的方案。



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在使用电池的时代之前,不间断电源曾经使用飞轮和内燃机为负载提供电能供应,这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式不间断电源由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机(或汽油机)及发电机等组成。在电网供电的情况下,由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转,并且带发电机为负载供电。由于飞轮的惯性作用,发电机转速可以保持均衡,此时不间断电源起过滤电网干扰的作用。当电网断电后,飞轮继续带动发电机的转子旋转,同时启动柴油机带动发电机发电,替代原有电网为负载供电。

由于飞轮式不间断电源使用内燃机提供电力,会产生较大的噪音同时体积也较大,因此被用于应急情况和一些自然状况恶劣的场合,通常情况下不间断电源会使用蓄电池来提供电力。




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鉴于中国电力状况仍然较差的特点,中国市场的UPS大多数需要较宽的市电适用范围。UPS的市电适用范围包括整流器输入范围、静态旁路输入范围和充电器输入范围。  1.整流器输入范围   UPS的整流器输入范围主要是指整流器的电压输入范围。通常来说,该电压范围是由UPS的体制所决定的。当然,我们希望整流输入范围越宽越好,但如果没有特别的处理,目前宽只做到160-270V左右。  2.静态旁路输入范围   UPS的静态旁路输入范围包括输入电压范围和输入频率范围。   UPS的静态旁路输入范围是不宜随意加宽的,尤其是静态旁路频率范围,原则上应在50Hz±5%之内。至于静态旁路电压范围,我们当然希望越宽越好,但如果没有特别的处理,原则上在220±15%以内比较合适。   3.充电器输入范围   UPS的充电器输入范围主要是指充电器的电压输入范围,通常来说,该电压范围不会小于整流器的电压输入范围,所以一般很少单独列出。


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