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UPS中整流变压器的设计与作用

文章出处:APC电源 浏览次数:发表时间:2019-07-29

整流/充电器在UPS交流不间断电源装置中的作用主要有两个:一是将交流电整流为直流电,经滤波供给逆变器;二是给蓄电池提供充电电压,对蓄电池进行充电。整流器电路形式有很多,典型整流电路有::三相或单相桥式不可控整流电路、三相或单相桥式半控整流电路、三相或单相桥式个控整流电路、带平衡电抗器的12脉波整流电路等。

大功率APCUPS不间断电源的整流/充电电路一般选用可控整流电路,这是基于整流器和充电器合为一体的设计考虑。具体来说:

(l)通常希望逆变器能得到一个电压稳定的电源。但是由于种种因索的影响,比如市电电压变化频繁,有时低于380V(三相交流电输入),甚至低至340V;有时高于380V,甚至高达420V等等,如果采用不可控整流电路,将使得整流器的直流输出不能保持稳定。只有采用可控整流电路,同时采用必要的负反馈环节,自动地调节脉冲相位,才能保证整流器的直流输出电压的稳定。

(2)蓄电池充电电压必须能够调节。不可控整流电路不能提供蓄电池通常状态下的浮充电压和过放电以后的均充电压(均衡充电电压)两种不同大小的电压。因此采用可控整流电路比较好。

在可控整流电路中,典型应用电路是三 相桥式全控整流电路。

 

整流变压器的作用有三:

(1)它可扩大整流电路中晶闸管控制角的调节范围,捉高调节性能。

(2)起隔离作用。它使整流电路与电网电源隔离开来,使它们之间不发生电的直接联系,这样可减轻电网对整流/充电电路的干扰和影响,同时也减少了整流/充电电路对电网上其他用电设备的干扰。

(3)降压作用。整流变压器将电网电压变换成与负载相匹配的电压,这有助于提高晶 闸管整流器的性能。一般清况下,整流器的副边次级电压低于原边初级电压,因此这里的整流变压器属降压变压器。它的接线方式要与同步变压器接线相配合,以满足主回路电路与同步电压之间的相位关系。

 

整流变压器在与一般的电力变压器在设计上的不同:

(1)接线方式上有严格要求。初级和次级绕组中要有一个接成三角形,—般以初级绕组接成三角形的居多,这样可避免供电电压波形的畸变:也可避免负载发生不平衡时出现中心点浮动。在三相四线制接法的输入中,整流变压器只有接成星形/三角形。本设计中就属这种情况。

(2)要求具有较高的绝缘强度。这是因为晶闸管整流电路发生过电压的机会比较多。

(3)要求适当增大变压器的导线截面积,这是因为晶闸管整流电路较易发生短路而产生过电流。

基于(2)(3)的原因,使得整流变压器的体积比同等容量的电力变压器

体积要大。


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