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今天来讲讲UPS的控制和保护技术

发布日期:2021-03-19 作者:admin 点击:


1基本概念

1正常电源:正常电源是指正常的电源电压和频率。

2正常市电电压:当市电电压在160~280V之间时,视为正常市电电压输入。

三。正常市电频率:市电频率在47~53HZ之间,频率变化率小于1HZ/sec,视为正常。

4逆变器公用电源状态:公用电源输入正常,UPS在交流下工作→直流→交流电。

5电池反向状态:电源输入异常,UPS在电池状态下工作→ 交流电。

6CPU交流电压采样信号:经过分压、隔离、全波整流、限幅后的交流电压提供CPU A/D转换信号。UPS有两部分电路:局部电压采样信号和逆变电压采样信号。

7零点发生器:由运算放大器组成的交流差动放大器,将交流正弦波转换成方波信号。在过滤掉高频谐波并限制它们之后,它们被发送到CPU。CPU通过检测反向波的下降沿(对应于正弦波的过零)来计算正弦波的频率和相位。UPS有两部分电路:局部零发生器和逆变零发生器。

8母线电压:母线电压是指提供给逆变器的直流电压。UPS有正负母线电压,正常值为400V。
2控制技术

1缓慢启动

当UPS启动或系统复位(包括过载释放、自动重启等)时,CPU控制UPS缓慢增加逆变电压,每32毫秒增加3V逆变电压,直至停止220V。

2电压追逐

在缓慢启动后,逆变器电压尚未下降到外部输出。为了防止市电注入UPS,当市电正常时,CPU控制逆变器电压赶上市电输入电压,并根据市电电压每128ms增加或减少3V的逆变器电压。如果电源电压高于280V,只能赶上280V。如果电源电压低于160V,则仅追求160V。

三。电源电压检测与控制

CPU每16ms读取一次电源电压,当电源电压小于160V或大于280V时,认为电源电压输入异常。只有当电网电源电压读数连续5次恢复到170~270V时,电网电源输入才视为正常。当电源输入正常时,UPS与电源反向工作。当电源电压低于160V或高于280V时,UPS将立即成为电池逆变器。为了防止公用电来回切换,只有当公用电恢复到170~270V时,UPS才能转换为公用电逆变器。

4工频检测与控制

检测电源频率的目的是作为逆变器锁相的依据,通过调整逆变器的过零来调整逆变器的相位,使逆变器的电源输出基本上处于同一频率和相位。作为主电源输入。当主电源接通时,UPS将检测输入的主电源频率作为逆变器的输出频率。打开电池电源后,逆变器输出频率将设置为先前的输出频率。当主电源正常时,进行锁相。变频器频率先跟踪主电源频率,频率相同后再跟踪相位。通过改变逆变器的频率,使逆变器与主电源同相。锁相后,逆变器与电源的相位差小于3度,频率误差小于0.01hz。当电源频率超过47~53HZ时,UPS不进行锁相,立即变成电池逆变器。只有当电源频率恢复到48~52HZ时,UPS才会进行锁相,成为电源逆变器。

5三角波发生器

CPU发出的38.4khz方波经过由运算放大器组成的二进频率电路后转换成19.2khz方波,再由积分器积分成三角波。

6标准正弦波发生器

CPU发出一个模拟正弦波,平均分为128个点,然后经过二阶低通滤波器滤波,生成标准正弦波。

7.PWM信号

将标准正弦波与逆变器输出电压的反馈信号进行比较,然后将结果切割成三角波,产生PWM信号。
8逆变器电压调整

CPU每16ms读取一次逆变器电压,并将其与设定电压进行比较。当差值大于10V时,CPU立即调整标准正弦波以调整PWM信号,并相应地将输出电压增加或减少5V以减小差值。当差值小于10V时,CPU将累计差值。当累计值达到30V时,CPU调整标准正弦波,相应地增加或减少2V的输出电压。

9CPU A/D

每半个周期的电池电压、正负母线电压和机器内部的温度读取一个CPU,每八个标准正弦波点读取一个电源电压和逆变器、逆变器电压和电流(在启动的每个周期中,CPU在初始位置改变为读取一些,每读取8个标准正弦波一次,共读取128个a/D以获得扫描结果,并读取存储在RAM中的值。

10.CPU计算

CPU每2个周期计算一次电源电压的RMS,每1个周期计算一次逆变器电压的RMS,每32个周期计算一次逆变器电流的RMS,每32个周期计算一次输出功率的RMS。

11瞬时停电检测

CPU每4毫秒计算最近一个周期内读取的电源A/D值。如果低于140V,则视为停电,UPS立即转移到蓄电池逆变器。

三是保护技术

1逆变器输出短路和过压保护

当逆变器输出电压的正弦反馈信号64ms无过零信号时,视为逆变器输出短路,UPS关闭输出并报警。当逆变器输出电压持续低于160V或高于280V 80ms时,考虑逆变器输出过电压,UPS立即转旁路报警。

2输出限流保护

保护电路检测逆变器输出的电流值。当超过额定值的3.6倍时,限流保护电路立即关闭PWM。只有当输出电流值小于额定值的3.6倍时,PWM才会重新工作。

三。母线过电压保护

当母线电压绝对值连续64ms超过440V时,UPS实施母线过电压保护,变为旁路并报警。

4过压和欠压保护

当每个蓄电池的电压高于15V时,视为蓄电池过电压,UPS自动切换到蓄电池逆变器状态。电池电压分别降至13.5v后,UPS将恢复到原来的工作状态。当电源异常时,UPS进入电池反转状态,电池开始放电,CPU控制蜂鸣器每4秒鸣响一次;当每个电池的电压降到11V时,CPU控制蜂鸣器每秒蜂鸣一次。当每个电池的电压降至10V时,UPS将自动关闭。电源恢复正常后,UPS将自动重启。

5负载保护

如果在UPS从旁路转到逆变输出前检测到负载超过110%,则UPS不能转到逆变输出,CPU控制蜂鸣器每0.5秒鸣响一次。如果启动后负载增加到110%~130%,CPU控制蜂鸣器每0.5秒响一次,10秒后UPS变为旁路。如果启动后负荷增加超过130%,UPS将立即转入旁路。

UPS虽然种类繁多,但其控制原理和保护技术基本相同。希望您能开发出更先进的UPS。
以上是今天与大家分享的内容。如果您想了解更多关于华为UPS电源的信息,请继续关注本站,也可以致电咨询:18016359857。

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