UPS的基本概念和基本电路ppt课件

1、前言 电的一般基本知识：什么叫市电？1. 中国市电的电压和频率是多少？2. 市电同样可以用，为甚麽要去推销UPS？3. 为甚麽UPS的容量要用VA表示？这叫甚麽功率？4. 甚麽叫有功功率，甚麽叫无功功率？各有甚麽作用？5. KSTAR的UPS产品分那几种类型？6. UPS的作用是甚麽？7. 功率因数是百分数吗，为甚麽？8. UPS效率的定义是甚麽，含义是甚麽？ 上篇：UPS的基本概念 下篇：UPS的基本电路 AC DC ACDC1.视在功率视在功率 S =电压电压V电流电流A =VA (伏安伏安)2.有功功率有功功率 P = S 功率因数功率因数F =W (瓦特瓦特)3.无功功率无功功率 (乏

2、乏)4.功率因数功率因数F =P/S=cos22QPSvar12FSQUC 电压 负载电流有效值Iams）负 载 电流脉冲 50HZbms）负 载 电 流脉 冲 峰 值IP TaTaaaTfaFbgaFFPcos01. 0115 . 012 Tbbg5 . 0cosIp2Ip1 IUCUC31 51IIS INtFS =IS/INUPSISIN7.跟踪速率：UPS输出频率跟踪输入频率的速度0002211IUIUIURIUR假设 I1 = I2，那么U1 = U2，反之亦然。假设 I1 I2，那么U1 = U2，反之亦然。UIU2U1 I1 I2oUIU2U1 I1 I2oAC DC ACDCA

3、C DC ACDC 一台30kVA UPS F= 0.8，要求带相同功率的容性负载即,F=+0.8） 计算： 原来UPS可提供 有功功率PW= 24kW, 无功功率Q = +18kvar, 负载需要： 有功功率PW= 24kW, 无功功率Q = +18kvar由于两个无功功率不是抵消关系，而是相加关系，并且这时原本向外提供无功功率的电容也成了逆变器的负载，即此时UPS的无功功率就是36kvar，比UPS的视在功率还大。 原来逆变器给出的电流只能是： IW= 24kW/220V=109A 而现在仅无功电流就需要 IQ= 36kvar /220V=164A 全部需要逆变器给出电流 A9 .1961

4、64109222Q2WIII变换器1变换器2380V/220V (1 10%)50Hz(1 5%)1%50%10%220VUPS给定的旁路电压范围：给定的旁路电压范围：380V/220V (1 10%)5V5V12V12V24V24V来自UPS输出电压输入电压为额定值时的情况T2T保持面积不变56%0.01%50HzFUPS给定的频率范围：给定的频率范围：50Hz(1 5%)国家规定的电网频率范围：国家规定的电网频率范围：50Hz 0.2Hz2.三相三相 三相三线制三相三线制 相序相序 三相四线制三相四线制CACAUUUUUU333BBCABCABCABCBA333IIIIIICABCABCB

5、AUUUUUUCABCABCBAIIIIIIUAUBUCABCIAIBICUABUBCUCANACB oIAIBICminUPFId（1） 容量增加方向50A05 58 37 27 22 18 16 14 13 11 9.3 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 10h 12h 50A07 87 56 41 33 28 24 22 19 16 1450A09 116 75 55 44 37 33 29 26 22 1850A11 146 94 69 56 47 41 36 33 27 2350A13 175 112 83 67 56 49 44 39 33 2850A15 204 1

6、31 97 78 66 57 51 46 38 3250A05 50A07 50A09 50A11 50A13 50A15100Ah 160Ah 210Ah 260Ah 320Ah 370AhSenry FM65恒电流放电表恒电流放电表FM655m10m15m30m45m1h2h3h5h8h10h12h24h1.60V22015511068.050.140.22416.811.07.406.355.422.841.65V20214510967.049.639.02416.811.07.406.355.422.841.67V19714210866.349.439.02416.811.07.406

7、.355.422.841.70V19210665.749.239.02416.811.07.406.355.422.841.75747.738.22316.310.67.396.205.302.841.80V15511796.061.747.237.422.615.810.47.005.905.102.701.85V11290.776.857.242.335.721.315.310.06.705.605.002.65PFPd（2）50A15 665 603 554 449 382 296 250 187 151 11250A05 190 172 158 128 109

8、 84 71 52 43 31 20m 25m 30m 45m 1h 1.5h 2h 3h 4h 6h50A07 285 258 237 192 163 127 107 79 64 4750A09 380 344 316 257 218 169 143 106 85 6550A11 475 430 395 321 272 211 179 133 109 8050A13 570 517 475 385 327 254 213 160 130 96例： Senry FM65恒功率放电表恒功率放电表FM655m10m15m30m45m1h2h3h5h8h10h12h24h1.60 V36325719

9、612896.278.045.832.121.114.311.910.35.41.65V34725419412595.275.745.132.121.114.311.910.35.41.67V34425219212493.875.745.132.121.114.311.910.35.41.70V33124818912292.475.745.132.121.114.311.910.35.41.75V30823218411290.875.744.331.620.814.211.710.35.41.80V27621617210589.975.243.531.120.614.011.69.95.31.

10、85V22117915097.082.969.941.830.019.313.111.09.55.01. 单相单相 单相单相2线制线制 火零线的确定火零线的确定 用试电笔或万用表用试电笔或万用表 单相单相3线制线制 火零线的确定火零线的确定最大电阻档最大电阻档顺时针：顺时针：0 L NUABUBCUCANACB oE EUPS市电市电1市电市电2* 两路市电同时接在同一台两路市电同时接在同一台UPS上上UPS市电市电1市电市电2* 实现一主一备的合理方案实现一主一备的合理方案I1 I2U1U2N1 N2 C C VS1 VS2 VS3 VT1 VT2 VT3 VS4 VS5 VS6 VT4 V

11、T5 VT6 Ua UbUcUaUbUcN市电变压器市电变压器 NVS1 VT1 VS2 VT2 VS3 VT3 R1 R2 R3接地装置名称接地装置名称接地电阻最大允许值（接地电阻最大允许值（）335kV 配电所高、低压共用接地系统配电所高、低压共用接地系统 4335kV线路杆、塔在居民区的接地系线路杆、塔在居民区的接地系统统 30PE或或PEN线的重复接地线的重复接地 10 电子设备型号接地电子设备型号接地 4在与防雷地共用时为在与防雷地共用时为1）屏蔽体、高频电炉、屏蔽体、高频电炉、X光设备以及光设备以及10100Kv试验设备等的接地试验设备等的接地 4 防静电接地防静电接地 10 建筑

12、物防直击雷冲击接地电阻建筑物防直击雷冲击接地电阻 10第一、二类第一、二类30第三类）第三类） 建筑物防雷电波侵入冲击接地电阻建筑物防雷电波侵入冲击接地电阻 10第一、二类第一、二类30第三类）第三类）建筑物防雷电感应工频接地电阻建筑物防雷电感应工频接地电阻 10第一类）第一类）1. 接地电阻的最大允许值接地电阻的最大允许值 UAUB NUC R IC IB IA0VEIN0VUNE一般的接法一般的接法在高频下，导线的集肤效应在高频下，导线的集肤效应使得电阻使得电阻变大变大MTTRMTBFMTBFA表表1-1 A=0.99999时的时的MTTR和和MTBF的对应关系的对应关系(n+1)修复时间

13、修复时间MTTR 要求的要求的MTBF 10min 16667 h 20min 33333h 30min 50000h 1h 100000h 2h 200000h 3h 300000h 4h 400000h 5h 500000h 10h 1000000h 20h 2000000h只注重只注重MTTR的后果的后果 MTBF1 （h） MTBF2h） 同时出故障的周期同时出故障的周期h） 50 51 2550 500 510 25500 5000 5100 255000 50000 51000 2550000 U1 = E -I r = E1-（r / R+r） r / R+r = 0 r (Zu

14、) 0 Er (Zu)IRU1电压源原理方框图电压源原理方框图 I = E （ r+ R） r R Er (Zi)R电流源原理方框图电流源原理方框图UinrUrIUoRrinoUUUAC DC AC DC市电输入市电输入rinoUUUrI Uo RUinIU UoUinrUr I Uo R市电市电负载负载PWMPWMsync=（dUi Uo 时时（a输入电压输入电压Ui（bUiUo 时时（cUi Uo 时时主静态开关主静态开关主变主变换器换器防反馈控制器防反馈控制器Delta 变 换变 换器器 Delta变压器变压器 负负 载载LDelta 变压器变压器 RFI (x)差模滤波器差模滤波器 E

15、MC150kHz L1 输入输入NRFI扼流圈扼流圈RFI (x)AC1 AC2L1输出输出5次谐波失真滤波次谐波失真滤波GND GNDRFI(y) 理想理想50Hz电流发生器电流发生器R F I (y)NRFI扼流圈扼流圈输入电压输入电压输出电压输出电压1234 输入电流 输出电流 输入电压 输出电压1234DC/ACInverter/charger COM1INPUT COM2NC1NO1NC2NO2RY5RY4NCNOTRANSFERCOM COMRY3NCNORY2NCNOCOM COMRY1NCNOOFFONOUTPUTPrimaryBoost/TrimLLNN0EEE电源控制组 件3842 IC反响t2t1t3直流电源N1A B -500 -400 -300-200-1000 -100 -200 -300 -400