教師：盧凱霞

時(shí)間：2021年11月Delta變換型UPS工作原理（下）

OperationPrincipleofDeltatransformUPS

工作原理1在市電存在時(shí)，Delta變換器承擔(dān)的最大有功功率為額定功率的20％左右，但兩個(gè)變換器承擔(dān)的無(wú)功功率可能為輸出功率的一倍。2效率是個(gè)可變量，只有市電輸入為額定值，負(fù)載為線(xiàn)性負(fù)載時(shí)，效率才達(dá)到最高值。3盡管輸入由兩只可控硅隔離，當(dāng)輸入停電甚至出現(xiàn)短路時(shí)，相當(dāng)于Delta變換器的負(fù)載出現(xiàn)過(guò)載或短路，將會(huì)斷電，Delta變換器將進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。若保護(hù)失效，則故障將是毀滅性的。事實(shí)上，電網(wǎng)停電或短路時(shí)有發(fā)生，相比之下雙變換式UPS卻不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。串并聯(lián)調(diào)整結(jié)構(gòu)UPS的缺陷

工作特征分析1無(wú)論有無(wú)交流輸入，UPS的輸出電壓質(zhì)量都是由與負(fù)載并聯(lián)的主變換器決定的，因而Delta變換型UPS可以像傳統(tǒng)雙變換型UPS一樣，始終向負(fù)載提供高質(zhì)量的電力供應(yīng)。2輸入交流能量在Delta變換器的控制下，以與輸入交流電壓同頻同相的正弦波電流形式注人主變換器與負(fù)載的并聯(lián)電路，直接向負(fù)載提供所需的有功電流，并在蓄電池需要充電或Delta變換器需要從直流母線(xiàn)吸入能量時(shí)，通過(guò)主變換器的PWM整流作用向直流母線(xiàn)注入所需能量。3由于交流輸入電流Ii是與電壓同頻同相的正弦波，因此Delta變換型UPS的輸入功率因數(shù)接近1，且輸入電流中諧波含量極低。3Delta變換器對(duì)負(fù)載電流中的諧波分量和無(wú)功分量呈現(xiàn)高阻抗，迫使這部分電流流經(jīng)主變換器，主變換器起到負(fù)載諧波電流與無(wú)功電流的并聯(lián)補(bǔ)償器作用。

工作特征分析5輸入交流電壓的幅值偏差和波形畸變被Delta變換器自動(dòng)補(bǔ)償，不會(huì)對(duì)UPS的輸出電壓造成影響。6UPS輸入正弦波電流Ii的幅值受直流母線(xiàn)電壓的控制，達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)，負(fù)載所需能量和UPS自身的消耗將全部由輸入交流電源提供，不需要蓄電池提供能量。7當(dāng)交流輸入突然中斷時(shí)，負(fù)載將由主變換器繼續(xù)供電，主變換器與負(fù)載間的連接沒(méi)有任何切換，主變換器的工作方式也沒(méi)有改變，因而Delta變換型UPS與傳統(tǒng)雙變換型UPS一樣可以向負(fù)載提供真正不間斷的供電。8Delta變換型UPS工作于交流狀態(tài)下時(shí)，其輸出電壓的頻率和相位始終是與交流輸入電壓鎖定的，交流運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)雙變換型UPS可能出現(xiàn)的自由運(yùn)行狀態(tài)。由于三相變換電路采用公共的直流母線(xiàn)，由主變換器控制實(shí)現(xiàn)三相電路之間的能量交換，從而可以對(duì)負(fù)載的不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。

Delta變換器特點(diǎn)1.因?yàn)橹髯儞Q器隨時(shí)監(jiān)視、控制輸出電壓，并通過(guò)Delta變換器參與主回路電壓的調(diào)整。所以不管市電有無(wú)，都可以向負(fù)載提供高質(zhì)量的電源。該電路輸出電壓穩(wěn)定度、輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)、波形失真等指標(biāo)都是比較高的。2.市電中斷時(shí)，輸出電壓不受影響，沒(méi)有轉(zhuǎn)換時(shí)間，并且當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生畸變時(shí)，也由Delta變換器調(diào)整補(bǔ)償?shù)?，所以是典型的在線(xiàn)工作方式。3.當(dāng)市電存在時(shí)，主變換器和Delta變換器只對(duì)輸入電壓與輸出電壓的差值進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償，逆變器承擔(dān)的最大功率（當(dāng)輸入電壓處于上限和下限時(shí)）僅為輸出功率的20％（相當(dāng)于輸入電壓變化范圍），所以功率強(qiáng)度很?。ㄗ畲笥泄β蕛H為輸出功率的1／5左右），功率余量大，這就大大增強(qiáng)了UPS的輸出能力。

Delta變換器特點(diǎn)4.主變換器同時(shí)完成了對(duì)輸入端的功率因數(shù)校正功能，使輸入功率因數(shù)等于1，輸入諧波電流降到3％以下。5.在市電存在時(shí)，由于兩個(gè)逆變器承擔(dān)的最大功率僅為輸出功率的1／5，所以整機(jī)效率在很大的功率范圍內(nèi)都可達(dá)到96％。6.在市電存在的情況下（UPS連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的99％是有市電的），變換器功率強(qiáng)度僅為主變換器設(shè)計(jì)值的1／5，所以元器件乃至整機(jī)的壽命和可靠性都得到大幅度提高。

討論題1、Delta變換型UPS共有哪四條供電通道向負(fù)載供電？2、比較在線(xiàn)式UPS、雙變換在線(xiàn)式UPS和Delta變換