摘要：　整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用。

1.整流器電路的組成
　　
　　整流器電路由以下部分組成，如圖16.6所示。

　　
　　(l)V1、V2、V3:組成三相全控橋式整流功率電路。
　　
　　(2)ALEZ:控制電源板。
　　
　　(3)ARUZ:整流器采樣電路板。
　　
　　(4)CRIZ:整流器調(diào)整電路板。
　　
　　(5)T旺Z:整流器驅(qū)動(dòng)電路板。
　　
　　(6)IBEZ:接口電路板。
　　
　　(7)5R1Z:總線控制電路板。
　　
　　(8)ATIZ:電池溫度檢測(cè)電路板(選件)。
　　
　　(9)Q1:具有狀態(tài)指示的電源1交流輸入開(kāi)關(guān)。
　　
　　(1O)QF1:具有狀態(tài)指示和保護(hù)功能的電池電路開(kāi)關(guān)。
　　
　　(11)T1、m:電源1電流檢測(cè)互感器。
　　
　　(12)FU1一FU3:具有狀態(tài)指示的交流輸入保險(xiǎn)。
　　
　　(13)L1:整流器輸人電抗器。
　　
　　(14)R1:電池電流檢測(cè)電阻。
　　
　　(15)LZ:電池電路平滑電抗器。
　　
　　(16)V討:整流器的過(guò)熱保護(hù)熱動(dòng)開(kāi)關(guān)。

　2.工作原理
　　
　　從電源1輸人的市電經(jīng)整流橋晶閘管(Silicon-Contrallable-Rectifier，SCR)的單相導(dǎo)通作用，產(chǎn)生直流電，為電池組充電并向后續(xù)的逆變器供電。當(dāng)閉合圖16.6中的Q1開(kāi)關(guān)后，電源板ALEZ產(chǎn)生控制電源，使調(diào)整板CRIZ開(kāi)始工作。采樣板ARUZ對(duì)輸人交流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電源1電壓(Umainsl)大于額定值的-10%(或-15%)時(shí)，CRIZ向整流器驅(qū)動(dòng)板TIEZ發(fā)出起動(dòng)命令，并通過(guò)對(duì)整流后的平均電壓的檢測(cè)形成反饋式的斜坡起動(dòng)，直到將直流電壓上升到由調(diào)機(jī)軟件(SoftTuner)設(shè)置的整定值。當(dāng)電源1電壓下降到額定值的-10%(或-15%)以下或電源1停電時(shí)，整流器停止工作，CRIZ對(duì)SCR的觸發(fā)脈沖。當(dāng)電源1再次恢復(fù)正常時(shí)，整流器經(jīng)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)后再次斜坡起動(dòng)，以避免對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生電流沖擊。這對(duì)于起動(dòng)發(fā)電機(jī)組供電的情況極為有利。
　　
　　(1)SCR整流器模塊:SCR整流器模塊由6個(gè)SCR組成的格里茨橋式電路(GraetzBridge，如圖16.7所示)與驅(qū)動(dòng)板刀詛Z組成整流器模TREZ塊組件。當(dāng)輸人電壓在380V-10%(-15%)一415V+10%內(nèi)變化時(shí)，輸出的整流:平均電壓在整定值的±1%精度內(nèi);當(dāng)輸人電壓較高時(shí)，SCR的導(dǎo)通角后移，以保證輸出的平均。圖16.7相白日閘管整流電路電壓不變;反之，則前移。為了與負(fù)載構(gòu)成回一路，在三相正弦電壓的每半個(gè)周期內(nèi)，應(yīng)有兩個(gè)SCR同時(shí)導(dǎo)通，如圖16.8所示。通常是在自然換流點(diǎn)過(guò)后，對(duì)同一個(gè)SCR進(jìn)行第二次的觸發(fā)導(dǎo)通，即雙窄脈沖的觸發(fā)方式。

　　
　　(2)輸人電流限流保護(hù)(LimitIch):整流器的輸人能力是指逆變器額定輸人電流與電池組充電電流之和，通常設(shè)計(jì)為逆變器額定輸人電流的1.5倍。
　　
　　由T1、T2兩個(gè)電流互感器對(duì)電源1電流進(jìn)行采樣并送到采樣板ARUZ進(jìn)行處理，然后送到調(diào)整板CRIZ進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)輸人電流過(guò)載時(shí)，CRIZ將整流器的驅(qū)動(dòng)脈沖，以保護(hù)功率電路。
　　
　　由于整流器是三相對(duì)稱型電路，它的電流矢量和為0，即Il+I2+I3=0，因此用兩個(gè)電流互感器的測(cè)量值經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到三相電流值。
　　
　　當(dāng)電流檢測(cè)環(huán)節(jié)有故障且同時(shí)發(fā)生過(guò)載時(shí)，整流器的輸人保險(xiǎn)FU1、FU2、FU3會(huì)熔斷，并向調(diào)整板CRIZ發(fā)出信號(hào)，停止整流器，直到更換好該保險(xiǎn)才允許重新起動(dòng)。
　　
　　(3)充電限流保護(hù)(LimitIB):電池組的充電電流是從分流電阻R1(Shunt)采樣得到的。根據(jù)電池的容量及放電深度不同，整流器限制充電電流不超過(guò)電池生產(chǎn)廠家推薦的值。這對(duì)于防止過(guò)充電而造成性損壞是的。它不同于前面所介紹的"輸入限流保護(hù)Ich"。例如，當(dāng)輸入限流為 1OOA時(shí)，假設(shè)其中9OA為逆變器輸人電流，10A為充電電流。當(dāng)逆變器因負(fù)載波動(dòng)電流減少1/2(即由90A變?yōu)?5A)，如果沒(méi)有充電限流環(huán)節(jié)，則電池的充電電流會(huì)猛增到55A，這樣大的電流不僅會(huì)使電池組損壞，甚至可能引起密封型電池的爆炸。由此可見(jiàn)，整流器必須具有獨(dú)立的充電限流保護(hù)。

　為了減少充電電流中紋波對(duì)電池的影響，電池電路中還串大了愧平滑電抗器(SmoothFilter)。當(dāng)電池放電時(shí)，L2和R1都不會(huì)造成較大的功率損耗，為此，R1的電導(dǎo)值通常設(shè)計(jì)為每毫伏電壓降在200一10OOV(隨UPS容量而不同)。采樣板皿走UZ將R1上的電壓值進(jìn)行放大并變換為頻率信號(hào) (VoltagetoFrequencyConverter)后送入調(diào)整板CRIZ進(jìn)行運(yùn)算處理。CRIZ采用降壓限流的方式調(diào)整，以保證充電電流不超過(guò)調(diào)機(jī)軟件(SoftTuner)設(shè)置的整定值。
　　
　　(4)晶閘管元件保護(hù)(SCRdυ/dτProtection):由于整流器的SCR工作在斷續(xù)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)中，交流電網(wǎng)的瞬間高電壓(稱為浪涌電壓) 和SCR導(dǎo)通瞬間的電壓突變(稱為波前電壓)都將在R上造成較大的電壓變化率dυ/dτ。特別是電網(wǎng)電壓越高，導(dǎo)通角越向后移，則波前電壓的dυ/dτ 也越大。為此，在每個(gè)SCR的兩端都并聯(lián)有RC串聯(lián)的保護(hù)電路，以吸收dυ/dτ的沖擊。這些保護(hù)電路安裝在整流器模塊的驅(qū)動(dòng)板TREZ上。
　　
　　(5)電池電路的保護(hù):電池電路除了前面所述的充電限流及平滑濾波外，在電池開(kāi)關(guān)QF1上還加裝了過(guò)流脫扣保護(hù)、輔助開(kāi)關(guān)和欠壓脫扣線圈。
　　
　　①過(guò)流脫扣是在電池短路或嚴(yán)重過(guò)流時(shí)強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)QF1斷路的保護(hù)裝置，由設(shè)置在開(kāi)關(guān)上的整定電流值所決定，通常為6～10倍的額定電流。
　　
　?、谳o助開(kāi)關(guān)是表示QF1工作狀態(tài)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。當(dāng)電池電路沒(méi)有投人運(yùn)行時(shí)，即使整流器已工作，仍然不允許逆變器起動(dòng)。這是因?yàn)殡姵亟M在UPS中除了提供后備時(shí)間外，還相當(dāng)于整流器的緩沖器。例如，當(dāng)逆變器輸人電流瞬間過(guò)載時(shí)，整流器的響應(yīng)速度較慢，來(lái)不及提供過(guò)載電流，這時(shí)就需要電池組補(bǔ)充一部分能量。如果沒(méi)有電池組，直流電壓可能降至終止電壓，5l起UPS的停止。
　　
　?、矍穳好摽劬€圈是電池放電終止時(shí)的保護(hù)開(kāi)關(guān)，工作電壓為+24V。當(dāng)電源1停電，電池放電的后備時(shí)間結(jié)束后，再經(jīng)過(guò)2h的待機(jī)時(shí)間 (WaitingTime)。如果電源l仍不能恢復(fù)供電，則欠壓脫扣線圈動(dòng)作，QF1開(kāi)關(guān)脫扣，以防止電池對(duì)控制電路長(zhǎng)時(shí)間小電流放電造成深放電損壞。在 2h的待機(jī)時(shí)間內(nèi)，如果電池電壓降到了335V以下，欠壓脫扣線圈也會(huì)動(dòng)作，QF1開(kāi)關(guān)脫扣，以防止電池深放電而損壞。當(dāng)整流器起動(dòng)后，欠壓脫扣線圈才獲得+24V，這時(shí)QF1才可以閉合。為了更有效地對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)及保護(hù)，在電池組環(huán)境內(nèi)還可增加ATIZ溫度測(cè)量元件。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電池的浮充電壓，以防止環(huán)境溫度和充電電壓同時(shí)過(guò)高而引起電池內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，加速電池的老化或損壞。
　　
　　電池電路的各種信號(hào)都是通過(guò)接口板IBEZ及總線控制板SRIZ送人調(diào)整板CRIZ上實(shí)現(xiàn)綜合控制的。