苏州莱瑞测信息科技有限公司

产品的电磁兼容性设计

   2006-10-10 1690

●静态后备式

电网正常时,静态后备式不间断电源处在旁通状态,即市电经输入滤波器及静态转移开关直接输送给负载;与此同时,市电通过充电器向蓄电池充电。这时逆变器不工作。只是当断电发生时,才将静态转移开关切换到逆变器一侧(一般需2~4ms),逆变器起动,将蓄电池中储存的能量转变成交流电,输送给负载。

静态后备式不间断电源的特点是简单、小巧、价格便宜。但电压输出直接受电网波动的影响,且对电网中的突变干扰无能为力。故供电质量不高,只适宜在一般不太重要的场合中使用。

静态后备式不间断电源主要是单相和小容量的(几百VA至1~2kVA)。另外,由于内部电池的容量有限,在满载时的电池备援供电时间为10~30min;半载时为30~60min。

●静态在线式

在静态在线式不间断电源中,交流市电不直接对负载供电,而是经过整流后对蓄电池充电,由蓄电池给逆变器供电,再由逆变器把直流电转换成稳压、稳频的交流电给负载供电。这过程本身也提高了静态在线式不间断电源输出电压的滤波作用。

断电时,蓄电池不再充电,但给逆变器供电的情况没有改变,故不间断电源仍然给负载提供交流电源,这一切都是在用户不知情的情况下完成的,不存在掉电转换时间。

静态在线式不间断电源的线路复杂,保护和扩展功能强,能适应较宽的市电电压波动及频率跟踪范围,保持不间断电源与市电在频率上一致和相位上同步。当逆变器发生输出过电压、过电流或不间断电源故障时,逆变器会自动关闭,并通过静态转移开关转到旁通位置,直接由市电给负载供电。

静态在线式不间断电源的容量一般较大,在几kVA,最大可达几百kVA。对三相大功率的不间断电源,常用于航空交通控制中心,国防电子计算机中心,商用计算机运行中心,国际信息传递中心,医院电子计算机及监护系统,机场跑道照明等重要场合。

②不间断电源的主要性能指标

●输入电压:一般为额定电压的±10%、±15%或+15%、-25%等等。输入电压允许范围越宽,将来直接由蓄电池供电的机会就越少。避免了不间断电源经常工作在蓄电池供电状态,而主要处在待命状态。

●输入功率因数和输入电流谐波:以直接采用整流滤波的单相电路为例,由于输入电流呈脉冲状,电流集中在输入电压峰值附近,因此输入功率因数较低,一般在0.7左右,输入的谐波也较大。谐波对电网造成很大的污染:会使同一电网中的变压器、电动机、电容器等产生附加的损耗,通过发热加速绝缘老化;谐波会使电动机转矩降低、振动加剧、噪声增大;高次谐波还会对电气和电子设备产生干扰;谐波还会影响到电能计量的精度。所以输入功率因数和输入电流谐波是判断不间断电源的重要指标,对大容量的不间断电源尤其如此。通常要求输入功率因数在0.95以上;输入谐波<5%。

●对输入频率的跟踪与频率稳定度:对在线式不间断电源来说,为防止由逆变器工作状态转为旁通时,逆变器因环流而造成损坏,要求正常工作的逆变器对电网频率和相位进行跟踪。

●状态转换时间:对后备式不间断电源来说,从旁通转为由逆变器供电,有一个转换时间问题;对在线式不间断电源来说,从逆变器供电转变为旁通状态,也存在一个转换时间问题。通常都要求在4ms以下。

●输出波形及失真度:后备式不间断电源的输出多数为方波,而在线式不间断电源一般为正弦波。失真度则用以表示线性负载时的输出波形中谐波含量与基波之比。对方波而言,由于谐波含量大,一般不再给出其失真度。只有对正弦输出的电源才给出这一指标,通常要求<3%。

●输出电压的静态与动态稳定度:前者指电压的稳压精度,通常为额定值的±(1~3)%;后者指负载自空载至满载时,输出电压的变化量及恢复至正常电压所需的时间,在动态情况下的输出电压变动约为静态值的±5%;动态恢复时间约为20ms左右。

·输出功率因数,输出电流波峰系数,输出过载能力等等:它们直接反映了不间断电源的输出能力。负载功率因数反映了对负载的适应能力,一般要求为0.8,对低功率因数的负载则要求低至0.5。输出电流波峰系数的高低则在一定程度上反映了不间断电源的过载能力,不同的不间断电源,过载能力也不同。

●效率:是不间断电源的重要指标,对大功率电源来说,尤其如此。这影响电源的温升和寿命,也影响为调节环境温度而需要的投资费用。通常要求不间断电源的效率>85%。

●其他:如不间断电源的保护功能(包括过载时的自动转旁通供电;电池的过充电或过放电保护;电源设备的热保护);工作条件(包括环境温度、相对湿度和海拔高度等。一般环境温度为0~40℃;湿度在25℃时为80%~95%;海拔不超过3000m);工作噪音等等。
 

 
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