三相電壓的相互牽制電壓隔離和邊壓
發(fā)布時間:2020/11/6 23:01:18 訪問次數(shù):883
三相全橋逆變器的電原理。三相全橋由6只功率管構(gòu)成,這種結(jié)構(gòu)的UPS逆變器后面一般都有一個隔離變壓Tr,這是因為通常的用戶多是采用380V/220V三相四線制,而220V則是火線與0線之間的相電壓?墒侨嗳珮蚰孀兤鞯妮敵鋈龡l線都是火線,必須通過“D-Y”變壓器將三相三線制轉(zhuǎn)換成三相四線制。這個變壓器大都只是一個普通的電源變壓器,只起對工作電壓隔離和邊壓的作用,而不能隔離干擾。
它的工作和單相全橋一樣,也是兩只管子同時導(dǎo)通,它們的導(dǎo)通配對情況是:V1V5、V1V6、V2V4、V2V6、V3V4和V3V5,其脈寬調(diào)制波經(jīng)濾波后就得出的三相全橋逆變器輸出波形UOUT。三相全橋逆變器的控制方式以前多為三相統(tǒng)一控制,這就造成了對輸出端三相不平衡負(fù)載的限制,就有的要求三相負(fù)載的不平衡度不要超過50%。但三相負(fù)載極度不平衡的情況是經(jīng)常發(fā)生的。
比如UPS三相輸出電壓中有一相滿載而其他兩相空載或輕載,就會造成滿載的那一相電壓降低,于是逆變器控制電路就要按照負(fù)載最重的那一相調(diào)整功率管的開關(guān)時間,以使降低了的電壓恢復(fù)到正常值。這樣調(diào)整的結(jié)果,在重載的一相恢復(fù)到正常值的同時,也抬高了空載或輕載的其他相的電壓,就造成了所謂的“三相不平衡”。
有的UPS制造商對控制電路進行了重新設(shè)計,將統(tǒng)一控制改成了分別控制,改善了原來的功能,但仍不夠理想,因為三相全橋逆變器的輸出變壓器是“D”連接,這種結(jié)構(gòu)又將三個橋臂有機地連接起來,因此就導(dǎo)致了三相電壓的相互牽制,換言之,調(diào)整任何一相必然會或多或少地影響其他相的電壓。不過只要細(xì)心地調(diào)整就可以將不平衡度減到最小。
為了減小由于三相負(fù)載不平衡而造成的三相輸出電壓的差異,半橋電路是一個很好的解決方案,圖7所示就是三相半橋逆變器電原理圖。從這個電路中明顯看出,電路的功率管并未增加,只是將電路換了一種接法。功率管雖未增加,但電池卻多增加了一組。這樣的一種改變就使UPS真正地具有了適應(yīng)三相負(fù)載100%不平衡的能力。由圖中看出,原來的三個橋臂V1、V4、V2、V5和V3、V6的輸出是各自獨立的,各自與中線N之間形成了獨立的相電壓輸出,F(xiàn)以V1、V4為例把簡單的工作原理介紹一下。
當(dāng)V1開通時,電流的流經(jīng)途徑是:
UB+“+”→V1→L3→負(fù)載→中線N→UB+ “-” (UB-“+”),形成正半波。
當(dāng)V4開通時,電流的流經(jīng)途徑是:
UB-“+”→中線N→負(fù)載→反向通過L3→V4→UB-“-”,形成負(fù)半波。
(素材來源:21ic和ttic.如涉版權(quán)請聯(lián)系刪除。特別感謝)
三相全橋逆變器的電原理。三相全橋由6只功率管構(gòu)成,這種結(jié)構(gòu)的UPS逆變器后面一般都有一個隔離變壓Tr,這是因為通常的用戶多是采用380V/220V三相四線制,而220V則是火線與0線之間的相電壓?墒侨嗳珮蚰孀兤鞯妮敵鋈龡l線都是火線,必須通過“D-Y”變壓器將三相三線制轉(zhuǎn)換成三相四線制。這個變壓器大都只是一個普通的電源變壓器,只起對工作電壓隔離和邊壓的作用,而不能隔離干擾。
它的工作和單相全橋一樣,也是兩只管子同時導(dǎo)通,它們的導(dǎo)通配對情況是:V1V5、V1V6、V2V4、V2V6、V3V4和V3V5,其脈寬調(diào)制波經(jīng)濾波后就得出的三相全橋逆變器輸出波形UOUT。三相全橋逆變器的控制方式以前多為三相統(tǒng)一控制,這就造成了對輸出端三相不平衡負(fù)載的限制,就有的要求三相負(fù)載的不平衡度不要超過50%。但三相負(fù)載極度不平衡的情況是經(jīng)常發(fā)生的。
比如UPS三相輸出電壓中有一相滿載而其他兩相空載或輕載,就會造成滿載的那一相電壓降低,于是逆變器控制電路就要按照負(fù)載最重的那一相調(diào)整功率管的開關(guān)時間,以使降低了的電壓恢復(fù)到正常值。這樣調(diào)整的結(jié)果,在重載的一相恢復(fù)到正常值的同時,也抬高了空載或輕載的其他相的電壓,就造成了所謂的“三相不平衡”。
有的UPS制造商對控制電路進行了重新設(shè)計,將統(tǒng)一控制改成了分別控制,改善了原來的功能,但仍不夠理想,因為三相全橋逆變器的輸出變壓器是“D”連接,這種結(jié)構(gòu)又將三個橋臂有機地連接起來,因此就導(dǎo)致了三相電壓的相互牽制,換言之,調(diào)整任何一相必然會或多或少地影響其他相的電壓。不過只要細(xì)心地調(diào)整就可以將不平衡度減到最小。
為了減小由于三相負(fù)載不平衡而造成的三相輸出電壓的差異,半橋電路是一個很好的解決方案,圖7所示就是三相半橋逆變器電原理圖。從這個電路中明顯看出,電路的功率管并未增加,只是將電路換了一種接法。功率管雖未增加,但電池卻多增加了一組。這樣的一種改變就使UPS真正地具有了適應(yīng)三相負(fù)載100%不平衡的能力。由圖中看出,原來的三個橋臂V1、V4、V2、V5和V3、V6的輸出是各自獨立的,各自與中線N之間形成了獨立的相電壓輸出,F(xiàn)以V1、V4為例把簡單的工作原理介紹一下。
當(dāng)V1開通時,電流的流經(jīng)途徑是:
UB+“+”→V1→L3→負(fù)載→中線N→UB+ “-” (UB-“+”),形成正半波。
當(dāng)V4開通時,電流的流經(jīng)途徑是:
UB-“+”→中線N→負(fù)載→反向通過L3→V4→UB-“-”,形成負(fù)半波。
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