刘凤君
　　
　　(中国航天二院,北京100854)
　　
　　摘要:文中介绍了一种新型的三相双重叠加式UPS的基本工作原理和控制方法。
　　　　

　　6 三相双重叠加式UPS
　　
　　三相双重叠加式UPS的电路结构如图6所示,它由整流器、逆变器和控制电路三部分组成，整流器可以采用12脉波整流电路(见文献[3])，也可以采用谐波注入式12脉波整流器(见文献[4]);逆变器是采用前面所述的三相半桥式逆变器的双重叠加电路，而控制电路采用的则是如图5所示的Ud-PWM控制电路。这种三相双重叠加式UPS具有以下特点:
　　
　　(1)逆变开关工作在低频,可以选用低速或中速开关器件,降低了成本,减少了开关损耗,提高了逆变效率,适合于300kVA左右的UPS应用。
　　
　　(2)采用Ud-PWM控制,既可以调压,又不会增加载波的频率,而且调节是线性的。
　　
　　(3)所用开关器件较少,而且可以用中、低速开关器件,显著降低了成本。
　　
　　(4)对输出电压波形的改善效果好。
　　
　　7 三相双双重叠加式UPS
　　
　　采用前述图1所示的三相半桥式逆变器的双重叠加电路,再进行一次双重叠加(目的是扩大容量)而成的三相双双重叠加式逆变器电路,如图7所示。

其中三相半桥式逆变器1和2组成超前组,三相半桥式逆变器3和4组成滞后组。滞后组落后于超前组15°。两组双重叠加式逆变器再进行一次双重叠加后的A相输出电压波形,

　　可以比较方便地进行谐波分析,此式是把原来的积分计算转换成代数计算。式中的T为函数的重复周期,m为函数在周期T内的间断点,δi为函数在间断点ti处的阶跃值。
　　
　　当用谐波幅值与基波幅值之比UAmn/UAm1表示谐波含量时，把n=1、3、5、7、…代入式(14)可以算出电压uA中的谐波含量如表2所示，可知uA中的零序谐波，正序与逆序谐波中的5、7、17、19、29、31、41、43、53等奇次谐波完全被消除了，其谐波畸变总量包括55次谐波在内不超过6.8%。如表2所示。
　　
　　用图7所示双双重叠加式三相逆变器构成的UPS电路,如图9所示。

此UPS电路采用的也是Ud-PWM控制电路。图9中的控制电路如图10所示。这种电路适合于容量为300kVA以上的大功率UPS应用。
　　
　　UPS的直流电源采用的是谐波注入式12脉波整流器,其电路构成和工作原理,请参阅文献[4]。这里不再重复。这种UPS适合于500kVA以上UPS的应用。其特点是效率高,成本低,输出电压的波形好,总畸变率小于6.8%。
　　
　　参考文献
　　
　　[1]刘凤君.现代逆变技术及应用[M].电子工业出版社.2006.
　　
　　[2]刘凤君.可控硅逆变器[M].人民邮电出版社.1987.
　　
　　[3]刘凤君.关于UPS中的12脉波整流器[J].UPS应用.2006,4.
　　
　　[4]刘凤君.谐波注入式12脉波整流器[J].UPS应用.2008,7.
　　
　　作者简介
　　
　　刘凤君,男,研究员,从事航天电源与电力电子技术研究45年,著书10本,发表文章320余篇。

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