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一种新型不间断电源

作者:龙八国际 发布时间:2021-02-26 11:10 点击:

  。在冶金、石化、制药等行业,当电网发生瞬时跌落、断电时会给生产造成重大损失。而工业

  在冶金、石化、制药等行业中,有一些重要的生产设备,如冶金企业的炼钢转炉和铜冶炼转炉的传动装置、炼钢转炉氧枪提升传动装置、连铸机大包转台传动装置、石化系统的重要泵类和制药厂的搅拌罐设备、化纤抽丝工艺等,当交流电网出现电压瞬变、停电等故障时,不允许设备中断运转,应当继续运行至完成当前的生产工艺或运转到安全位置再停车,否则会造成很大的经济损失。一般情况下这些设备都是由变频器驱动的,如果采用在线式工业UPS不仅造价昂贵、而且电源的利用效率会下降很多。多数企业因没有后备电源而不得不承受电网故障造成的损失。因此,对一种投资小、效率高的不间断电源系统需求非常旺盛。

  该新型不间断电源在工业应用中有两种型式,即共直流母线不间断电源,和非共直流母线不间断电源。其原理图分别如图1与图2所示。

  共直流母线的不间断电源系统尤其适合于精度较高的生产线,且在工艺的不同部分要求同步性较高的状况下有出色的性能。一方面各变频器的电压中间回路通过快速熔断器耦合在直流母线上,因此,一条线上各变频器的公共电压是绝对一致的,在同样的控制信号下提供了出色的同步性能;另一方面当某个环节出现制动时,其制动能量可以被其它驱动装置利用,避免一般系统的制动能量通过制动电阻白白地浪费掉,提高了电源效率。

  在交流电网正常工作情况下,驱动系统通过共有整流单元工作,蓄电池组工作于浮充状态、维持满容;当电网出现瞬变或停电时,交流监测单元将信号传递至监控系统,控制输出耦合单元在几十μs内切换至导通状态,接通蓄电池与直流母线,实现了驱动系统的不间断工作。当市电恢复工作后,切断输出耦合单元,充电装置恢复对蓄电池组充电至满容。逆变单元为PLC、工控机等需要交流电源工作的设备提供高质量电源。

  非共直流母线不间断电源,可以满足各种工业现场作为第二或第三电源的要求。提供500V直流输出、50Hz交流输出、同时提供60Hz交流输出(可选项应用在特殊进口设备对电源的要求上)。在交流电网正常工作情况下驱动系统正常工作,蓄电池组通过充电单元工作于浮充状态、维持满容;当电网出现瞬变或停电时,交流监测单元将信号传递至监控系统,控制输出耦合单元在几十μs内切换至导通状态,接通蓄电池与直流输出母线,实现了驱动系统的不间断工作,该系统中变频器的各中间回路是隔离的。当市电恢复工作后,切断输出耦合单元,充电装置对蓄电池组恢复充电至满容。逆变单元为PLC、工控机等需要交流电源工作的设备提供高质量电源。

  系统采用了模块化的设计方法,不同功率的电源易于重构,方便使用、维护及安装调试。共有以下组成部分。

  功率范围0.5~400kW,内含预充电控制电路,对电网的冲击很小。整流单元分为6脉动整流单元与12脉动整流单元,如图3及图4所示。12脉动整流单元采用了移相变压器及双桥整流,输出的直流脉动小,能显著提高电源的功率因数,减少对电网的污染,配合制动单元、为不需要频繁制动的系统提供了简洁、低投资的电源馈入方案。整流回馈单元能够将系统的制动能量反馈回电网,实现了交流输入完美无谐波,大大提高了能源利用效率和降低了对电网的污染。

  1)充电单元集成了对电池组的管理能力,模块采用先进的全桥软开关变换器,有突出的抗短路能力,并且采用1+1冗余备份及无主从自主均流技术,具备极高的可靠性。当电池亏电时充电单元以0.1C10的电流充电,当满容时转入浮充运行。当一个充电模块损坏时、另一个承担全部输出功率,极大地提高了可靠性。

  2)蓄电池组采用阀控式免维护蓄电池,在满足温度的条件下电池组寿命可达10~15年。其容量选择由负载功率

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