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對UPS電源輸出電性能指標(biāo)的要求是由負(fù)載決定的,但不同類型UPS電源能達(dá)到的電性能指標(biāo)卻表現(xiàn)出明顯的差別,這就決定了各種類型UPS電源的適用范圍和品質(zhì)優(yōu)劣,見表2-10。
在輸出電性能指標(biāo)中,有下列幾個(gè)間惑需要加以說明。
(1)輸出瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間
這里主要指負(fù)載電流突變時(shí)UPS電源輸出電壓的響應(yīng)時(shí)間,后備式UPS電源和線交互式UPS電源是由電網(wǎng)直接向負(fù)載供電的,電網(wǎng)輸出能力很強(qiáng),內(nèi)阻很小,所以動態(tài)響應(yīng)時(shí)間很小,一般可控制在lOms左右。而雙轉(zhuǎn)換(在線)式UPS電源的輸出瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間是由輸出逆變器決定的,所以時(shí)間要比后備式和線交互式長,一般都在 2Oms左右。
(2)允許負(fù)載不平衡度和輸出電壓不平衡度
允許負(fù)載電流不平衡度以及輸出電壓的不平衡度的大小取決于逆變器工作狀態(tài),無輸出變壓器UPS電源 和Delta臨變換式叨F的三相輸出端是三個(gè)獨(dú)立的單相半橋逆變器,所以輸出電壓的不平衡度小,同時(shí)也允許1%的負(fù)載不平衡。在99%負(fù)載不平衡的情況下,輸出電壓的不平衡度仍可控制在1以內(nèi),但是當(dāng)輸出負(fù)載1叨不平衡時(shí),Delta變換式UPS電源對輸入電流只有25%的平衡能力,這是不利的一個(gè)方面。而傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式UPS電源的和高頻機(jī)卻不存在這個(gè)問題。傳統(tǒng)雙變換式三相輸出端是一個(gè)三相全橋逆變器,其輸出電壓不平衡度比Delta變換式和高頻機(jī)UPS電源要差些,特別是當(dāng)負(fù)載99%淵不平衡時(shí),輸出三相全橋逆變器處于不平衡狀態(tài),其輸出電壓不平衡度在5%左右。
(3)并機(jī)時(shí)各臺負(fù)載電流的不均衡度
這主要是由所并各UPS電源輸出電壓幅值和相位差大小決定的,而相位差又是影響負(fù)載電流不均衡的主要因素。Delta變換式UPS電源應(yīng)用了補(bǔ)償式的調(diào)節(jié)原理,它的輸入電壓與輸出電壓之間不存在任何頻差和相位差,并機(jī)工作時(shí)其電流不均衡度可以≤1%。傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換式UPS電源則不然,它的輸出電壓與輸入電壓之間的相位差取決于DC/AC逆變器頻率跟蹤和鎖相電路的水平與精度,頻率跟蹤速度不宜太快,否則會在輸入電壓頻率波動時(shí)造成逆變器工作不穩(wěn)度,所以其輸出電壓與輸入電壓之間通常是存在相位差的。就目前的產(chǎn)品而言,相位差可控制在0.5。~2。,這是造成并機(jī)時(shí)各臺輸出電流不平衡和存在環(huán)流的重要原因。
(4)輸出容量等級與電路形式無關(guān),而主要是取決于使用的器件性質(zhì)和水平
對于后備式UPS電源和線交互式UPS電源而言,主要是受轉(zhuǎn)換器件的限制,為了降低成本和簡化電路,轉(zhuǎn)換器件多采用繼電器,大電流的繼電器的轉(zhuǎn)換時(shí)間長,滿足不了負(fù)載對電壓轉(zhuǎn)換時(shí)間的要求(總時(shí)間(<lOms),所以后備式UPS電源和線交互式UPS電源的輸出容量限定在5kVA以下。而大功率雙轉(zhuǎn)換(在線)式UPS電源的輸出容量則主要受逆變器大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的電壓和電流參數(shù)的限制,輸出容量取決于半導(dǎo)體器件的當(dāng)前水平。對于600A的IGBT功率開關(guān)管而言,考慮到功率余量,可以做出三相1OOkVA左右的UPS電源,在擴(kuò)大輸出功率時(shí),則要采用功率管并聯(lián)的方法。輸出功率越大,并聯(lián)個(gè)數(shù)越多,從可靠性角度來看,這并不是一件有益無害的事。高頻機(jī)輸出逆變器采用半橋電路結(jié)構(gòu),對半導(dǎo)體開關(guān)器件的耐壓水平要求高,所以輸出容量做大時(shí)有一定的困難,目前可達(dá)到的水平是120kVA。