型號: | SUA2200ICH |
品牌: | 施耐德 |
直流電壓: | 48V |
單價(jià): | 3300.00元/臺 |
發(fā)貨期限: | 自買(mǎi)家付款之日起 天內發(fā)貨 |
所在地: | 直轄市 上海 |
有效期至: | 長(cháng)期有效 |
發(fā)布時(shí)間: | 2023-12-20 00:30 |
最后更新: | 2023-12-20 00:30 |
瀏覽次數: | 172 |
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在數據中心的施耐德UPS供電系統中,輸入電路一個(gè)最重要的指標就是輸入功率因數。輸入功率因數低會(huì )造成成下面的不利影響:
入功率因數低的原因是輸入諧波電流成分含量大,諧波電流經(jīng)過(guò)輸入電纜時(shí),使電纜產(chǎn)生附加發(fā)熱量,導致電纜外皮材料長(cháng)期發(fā)熱、變軟、變脆、變酥、變碎;諧波電流經(jīng)過(guò)輸入斷路器(開(kāi)關(guān))時(shí),開(kāi)關(guān)出點(diǎn)由于長(cháng)期發(fā)熱而導致接觸不良,一個(gè)正反饋的效應是開(kāi)關(guān)過(guò)早時(shí)效;諧波電流經(jīng)過(guò)輸入保險絲時(shí),由于長(cháng)期的附加發(fā)熱而導致熔絲變軟、下垂(使整個(gè)保險絲粗細變得不均與)、自然斷裂而引起斷電。
由于輸入功率中含有大量的無(wú)功分量,有功功率被吸收,無(wú)功功率在電纜中往復流動(dòng),使正常的有效電流通道變窄,由于線(xiàn)路的“擁擠”而使單位截面積傷的電流密度加大,功耗加大。根據歐姆定律。導線(xiàn)上的功耗P為
由上式可以看出,線(xiàn)路上的功耗和電流I的平方值成正比,與導線(xiàn)的電阻R成正比,而發(fā)熱量又是功耗P和時(shí)間T的函數,即這樣一個(gè)長(cháng)期效應造成了電力的浪費。
輸入電路是可控硅(閘流管)整流器時(shí),由于可控硅的開(kāi)啟往往伴隨著(zhù)高壓電和大電流,不但破壞了輸入電壓波形,還形成很強的傳到干擾和輻射干擾,應系那個(gè)了同一線(xiàn)路上其他用電設備的正常運行。
輸入功率因數低(一般未經(jīng)補償的值為功率用單相二極管整流器的0.6,較大功率用三相可控硅全波整流——6脈沖整流的0.8),可導致前置發(fā)電機的裝機功率至少3倍于UPS的額定功率。
由前面的討論可以看出,UPS輸入功率因數低的主要原因在于輸入部分的電路結構和工作方式。現代的整流充電器分降壓型和升壓型兩種,降壓型主要用于UPS電池組電壓低于輸入交流峰值電壓一定值的情況,而升壓型主要用于UPS電池組電壓高于輸入交流峰值電壓的情況。
降壓整流器有工頻和高頻之分,而工頻又有穩壓和不穩壓之分。下面以UPS中應用最廣的穩壓工頻電路為例進(jìn)行討論。一般采用三相整流,是因為三相整流的脈動(dòng)系數和紋波系數都低。一個(gè)三相可控硅全橋整流電路中用了6只可控硅整流器,需要6個(gè)脈沖進(jìn)行分別控制,也俗稱(chēng)其為6脈沖整流。三相全橋整流電路是按線(xiàn)電壓工作的,在市電為額定值380V/220V時(shí)的最高整數流出電壓可達到
一般電池組額定電壓為12V×32只=384V的浮充電壓(約438V)已足夠了。由于這種電路是按照市電的頻率(所謂工頻)節奏而工作的,成為工頻整流器。由于可控硅的電流容量和耐壓都可以做的很高,它在中大功率傳統雙變換UPS中得到了廣泛的應用。又由于這種電路整流器件的開(kāi)啟(相位)是可控的,它就具有了輸出穩壓的功能。但這個(gè)輸出穩壓的功能不能作為輸入市電大范圍變化的根據,原因是可控硅存在著(zhù)在一定條件下失控的隱患。
例如,一個(gè)電池組額定電壓為384V,在正常情況下的浮充電壓低于440V,如果認為及時(shí)是電線(xiàn)電壓額定值Un上升到135%Un時(shí)也可保證整流電壓低于450V,就可把這時(shí)的輸入電壓(135%Un)作為改UPS的優(yōu)點(diǎn)提供給用戶(hù),就會(huì )給用戶(hù)的使用埋下隱患。當然,按照相控原理,輸入市電電壓上升到150%Un,在正常情況下也可使電池浮充電壓穩定在440V以下,但萬(wàn)一在135%Un時(shí)可控硅失控,這時(shí)可控硅整流器就變成了普通二極管整流器,此時(shí)的輸出整流電壓UDC就變成了
這時(shí)就出現了兩個(gè)危險情況:一種情況是,整流器后面的濾波電容是否可耐此高壓,否則必炸無(wú)疑;另一種情況是,原來(lái)12V一節的電池,現在變?yōu)槊抗濍妷篣B=725/32=2.6V,這就意味著(zhù)電池也而報廢!甚至還會(huì )帶來(lái)其他的危險,如因電池炸裂而噴出的硫酸傷人和傷物。
另一方面,由于6脈沖整流電路的工作是脈沖式的,對市電輸入電壓博興的破壞作用非常顯著(zhù),使輸入電流諧波成分達到30%以上,輸入功率因數僅為0.8左右,為了實(shí)現“綠色”電源的目標,還必須進(jìn)行功率因數校正。
采用普通二極管的整流器就不具備穩壓功能,它一般用于小功率UPS電路中,充電器設置。高頻降壓整流器
在般小功率UPS電源中,為了簡(jiǎn)化電路的復雜程度而采用了二極管整流器,但二極管整流器無(wú)穩壓功能,為了濾波電容和逆變器的安全,有的采用了BUCK型高頻降壓整流器。
BUCK(降壓)型高頻降壓整流器工作原理控制信號以高頻脈沖(一般式20kHz的固定脈沖寬度)
加到開(kāi)關(guān)功率管的控制極,當一個(gè)控制脈沖到來(lái)時(shí),VT打開(kāi),電流由整流器二極管經(jīng)VT流向負載和濾波電容,這是電感L儲能;控制信號結束后,VT截至,電感L產(chǎn)生的反電勢繼續維持原來(lái)的電流流向將村能釋放,其路徑是:Lb→C、R→VD→La,使輸入形成連續的電流。電感上的能量釋放完或達到一定程度后,功率管又被下一個(gè)觸發(fā)脈沖打開(kāi),再重復上面的過(guò)程。這個(gè)電路的有點(diǎn)是簡(jiǎn)單,送到負載的電流是連續的,但輸入電流仍然是脈動(dòng)的。