Delta台达UPS厂家 GES-RT11高频UPS不间断电源11KVA/8.8KW数据中心备用详细介绍

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此种UPS电源,在市电正常时,负载完全而且是直接地市电供电,逆变器不做任何电能变换,蓄电池由独立的充电器供电,当市电不正常时,负载完全由逆变器提供电能。被动后备式UPS具有结构简单、价格*廉等优点,运用于某些非重要的负载使用,如家用计算机等。但市电断电时,继电器将逆变器切换至负载,切换时间较长,一般需几个毫秒的间断,所以稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UPS电源。 (2)在线式UPS电源 指逆变器并联连接在市电与负载之间,起后备电源作用,同时逆变器做为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式,与市电相互作用,因此被称为互动式。此种UPS电源,在市电正常时,负载由经改良后的市电供电,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。在线互动式UPS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效***、运行费用低、整机可靠性高等优点,性能满足某些负载要求,特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高,尤其动态响应速度低,其次抗干扰能力不强,电路会产生谐波干扰和调制干扰。 (3)双变换式UPS电源 这种类型的电源是指逆变器串联连接在交流输入与负载之间,电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下:市电正常时,市电经过整流器、逆变器向负载供电:市电不正常时,由蓄电器经逆变器向负载供电。双变换式UPS是UPS电源的主品具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联几余联结的功能等优点。

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但此法电路结前复杂，有温漂现象，难以实现***控制，数字法则有效地解决了这一问题。目前数字实现SPWM的方法有两种，其-是用单片机或DSP实现，有等效面积法、自然采样法和规则采祥法等:其-是用专用SPWM产生器，如 HEF4752、SLE4520、SA866、SA4828等。以数字法实现SPWM已成为主流。

第4章UPs控制技术

其输出光周整和扣: 

在此不过会

据载波比e 

模式

市时使载皺作称为同步酒

调制信号称半个周期内也是固定的用一个三角整数倍，以为了使一栋步调制三粮

4.1.4空间电压矢量PwM 

RN 

"e0 

所以由SP. 

为了克服这段，每个额用较低的载波频率不到

空间电压矢量PWM是从逆变器以异步电机为负载的应用场合中发展而来的。***的SPWM控制主要着眼于使逆变器输出电压尽量接近正弦波，或者说，希望输出PWM电压发形的基波成分尽量大，谐波成分尽量小。至于电流波形，则还会受负载电路参数的影响。然而异步电机需要输入三相正弦电流的最终目的是在空间产生圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。因此，可以把逆变器和异步电机视

为一体，按照跟踪圆形旋转磁场来控制PwM电压，这样的控制方法就叫作“磁链跟踪控制”。由于磁链的轨迹是靠电压空间矢量相加得到的，所以“磁链跟踪控制”又称为“空间电压矢量控制”。

图4-10空间电压矢量

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-致。提高

助率开关器

方式中，当是在调制对称，半

所谓电压空间矢量是按照电压所加绕组的空间位置来定义的。在图4-10中，A、B、C分别表示在空间静止不动的电机定子三相绕组的轴线，它们在空间互差120o,三相定子相电压UA、UB0,Uc0分别加在三相绕组上，可以定义三个电压空间矢量为u A0、u B0、u c0,它的方

向始终在各相的轴线上，而大小则随时间按正弦规律变化，时间相位互差120o。

可以证明，三相电压空间矢量相加的合成空间矢量u、,是一个旋转的空间矢量，它的幅值不变，是每相电压值的3/2倍，旋转频率为w1,用公式表示，则有

期脉冲不

省调制信号向就变大，变坏。对制方式时，改善输出

u.=u Ao+uBo+u co (4-18) 对于图3-50所示的三相电压型逆变电路，6个功率开关器件可用开关符号(S4、SB、Sc)表示。正常工作时，在任一时刻一定有处于不同桥臂下的3个功率开关器件同时导通，而相应桥臂另3个功率开关器件则处于关断状态，当用(SA、SRB、Sc)表示三相逆变器的开关状态时，由于(SA、 SB、Sc)各有0(表示相应的下桥臂导通)或1(表示相应的上桥臂导通)两种状态，因此三相逆变器共有23-8种开关状态(见表4-1)。从逆变器的正常工作，前6个工作状态是***个工作状态是无意义的。逆变器的8种工作状态

补的，因一段时间器件的关生，即用向量Sc SB 味J 逆变器状态SA 4 1 143 。Sc 逆变器狀态1 平同: 1 1 7 

对于每一个***工作状态，相电压都可用一个合成空间矢量表示，其幅值相等，只录

相位不同而已。如表4-1以us1、ue、...、u依次表示100、110、...、101六个有效工作换态的电压空间矢量，它们的相互关系如图4-11所示。

设逆变器的工作周期从100状态开始，其电压空间矢量u与x轴同方向，它所存在的时间为/3。

在这段时间以后，工作状态转为110，电机的电压空间矢量为us2,它在空间: 与私相差/3,随着逆变器工作状态的不断切换，电机电压空间矢量的相位也作相应变化到一个周期结束，us6***恰好与u尾端衔接，一个周期的六个电压空间矢量共转过2元，形成一个封闭的正六边形。至于111与000这两个无意义的工作状态，可分别冠以u和u机并称之为零矢量，它们的幅值为0，也无相位，可认为它们坐落在六边形的中心点上

常规的六拍逆变器只能产生六个矢量，输出相电压和线电压都是方波。其所以如此，是由于在一个周期中功率开关器件只有6次开关切换，切换后所形成的6个电压空间矢量都县恒定不动的。如果想获得正弦波输出，必须产生在空间按一定规律旋转的矢量，PWM控制显然可以适应这个要求。

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逆变器的电压空间矢量虽然只有8个，但可以利用它们的线性组合，以获得更多的与相

位不同的新的电压空间矢量，最终构成一组等幅不同相的电压空间矢量。这样，在一个周期内逆变器的开关状态就超过了6个，而有些开关状态会多次出现。所以逆变器的输出电压将不是六拍阶梯波，而是一系列等幅不等宽的脉冲波，这就形成了电压空间矢量控制的PWM 逆变器。

如图4-12表示了由us1、us2构成新的电压矢量u，的线性组合。设在u、状态终了后，期望在时间T.内(在图4-12中以相应的02电角度表示)，起作用的是电压空间矢量u。图4-12中采用了部分us与部分us2的矢量和得到u。从物理意义上说:“部分us”表示u2的作用时间短于常规六拍逆变器的作用时间/3,它虽然与u、相位相同，但幅值却较小.在图4-12中，t1u/T1与t2us2/T2分别表示部分u与部分u，矢量，它们的合成矢量为2可以看出u的相位与ua1、u2都不同，但幅值相同。

一般取: 

由于各] 其他状态。形电压空间示的I、II 常规六拍逆实现PwM 应于时间T 合的电压空矢量。

每一个冲波。例如状态，为使二，同时报表示u。作关状态序同时表示其时间长

在一

图4-11 空间电压矢量分布图

由图4-12,很容易得到: 

空间电压合态切换时0127的顺由开关器其余可依一个分成4个两个小

(4-19) 

0QH-0-00 

变换到直角坐标系上来表示，有

其幅富值相等

(4-20) 

1六个有务一

并令A=(3/2)UaM,在这里，M为调制度，可得u，的作用式中，A: 向，它所存u2,它在空局时间t1=T,Msin(-e,) (4-21) 也作相应变矢量共转过，的作用时间: 分别冠以归形的中心点上

t2=T,Msin2 (4-22) t0十t=T2-t1-t2 

通常us1和u1的作用时间之和并不-定正好等于T2,不足的时间用零矢量来补充，即: (4-23) 其所以如此, 空间矢量都号一般取: t0=t7= (21-[1-&＃39;L)气

(4-24) 量，PWM控会得更多的与粮，在一个周卖的输出电压装控制的PWM 

由于各工作状态的作用区间都是对称的，所以，分析一个状态区间的情况就可以推广到其他状态。为了讨论方便起见，把图4-12所示的正六边

形电压空间矢量分成6个区域，称为扇区，如图4-13所示的I、II、...、V,每个扇区对应的时间各为/3。在常规六拍逆变器中一个扇区仅由一个开关工作状态构成，实现PWM控制的做法就是把每一扇区再分成若干个对应于时间T2的小区间，按照上述方法插人若干个线性组合的电压空间矢量u，以获得按正弦规律旋转的电压矢量。

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状态终了后，

间矢量1。u61”表示但幅值却较的合成矢量

每一个u，实际上相当于PwM电压波形中的一个脉冲波。例如图4-12所构成的u包含us1、u、,和u。三种状态，为使波形对称，把每个状态的作用时间都一分为

二，同时把u再分配给us和u37;因而形成电压空间矢量的作用序列为01277210，其中0 表示u0作用，1表示us的作用....。这样，在这一个小区间的T，时间内，逆变器三相的开关状态序列为000、100、110、111、111、110、100,000,如图4-14(a)所示。图4-14中同时表示了在这一小区间内逆变器输出的相电压波形，每一小段只表示了电压的工作状态，其时间长短可以不同。

u5 

图4-13空间电压矢量的线性组合

在一个脉冲波中，不同状态的顺序不是随便安排的，它必须遵守的原则是:每次工作状

态切换时，只有一个功率器件作开关切换，这样可以尽量减少开关损耗，按照这一原则上述0127的顺序是正确的，例如01之间，由000切换到100，只有A相开关切换，如图3-50中由开关器件“4”,导通切换到“1”导通，12之间，由100切换到110，只有B相开关切换；其余可依此类推。

一个扇区内所分的小区越多，输出电压就越能逼近正弦波。图4-14给出了对***扇区分成4个小区间的电压空间矢量序列与逆变器输出三相电压波形。图4-14(a)为第-、***两个小区间的工作状态，但两个小区间的时间和1、t2是不相同的；图4-14(b)为第三、

图4-14第I扇区内电压空间矢量序列与逆变换器三相输出电压PwM波形

第四两个小区的工作状态，它们的t1、t2也不相同。

逆变

Pw 

由以上分析可知，电压空间矢量控制的PwM模式具有以下特点:1每个小区间均以2 电压矢量开始和结束。在每个小区间内虽然有多次开关状态的切换，但每次切换都只牵洗到一个功率开关器件，因而开关损耗较小。3利用电压空间矢量直接生成三相PwM波，计算简便。4采用电压空间矢量控制时，逆变器输出线电压基波幅值为直流侧电压，这比一般的SPwM逆变器输出电压高15%左右。