母线BUS电压降低对UPS性能的影响PPT推荐.ppt
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逆变输出电压基波幅值U1m与直流BUS电压Ud之比。
提高逆变器的输出能力。
(输出电压220V)5对SPIKE的影响降低开关管电压尖峰值(SPIKE)6KVA市电模式6对效率的影响提高效率(R载、RCD载)效率输出有功功率/源有功功率效率R载RCD载BUS316V93.1%92.8%BUS326V92.7%92.3%BUS352V92.0%91.3%效率R载RCD载BUS320V82.4%80.3%BUS335V81.1%79.8%BUS355V80.5%79.0%BUS375V79.6%74.2%6KVA市电模式1KVA市电模式7对谐波失真度的影响导致输出电压谐波失真度(THD)增大6KVA1KVA8导致输出电流稳定性变差(RCD载)BUS316V输出电流BUS326V输出电流BUS352V输出电流对输出电流的影响9空载及R载下输出电压波形BUS352VR载BUS326VR载BUS316VR载BUS316V空载BUS326V空载BUS352V空载6KVA10过调制(overmodulation)考虑死区时间及开关损耗的影响,当BUS电压低于330V时,逆变器进入过调制区。
调制度M=调制波电压幅值(Ur)/载波电压幅值(Uc)M1线性区(调制区)M13.24非线性区(过调制区)M3.24方波区urucuOwtOwtuoUd-Ud11BUS电压与调制度M关系过调制(M1)下BUS电压与调制度M的关系式基波电压幅值BUS电压(*)12过调制带来的问题线性区:
基波电压幅值随M增大而线性增大,具有较好的脉宽调制特性,其缺点是基波分量可利用的最大幅值不高。
M=0.8Har3=0.0043M=1.2Har3=0.072过调制区:
可以提高直流电压的利用率,基波电压幅值随M增大呈非线性增大,谐波总含量较大。
尤其是产生的低次谐波导致输出电压畸变(THD)增大。
13方法一:
SPWM法BUS电压降低至过调制区后,通常采用的SPWM调制法通过增大正弦波电压幅值得到大的占空比,进而得到所需输出电压基波幅值。
urucuOwt问题:
输出电压基波幅值不与正弦波电压幅值呈线性关系,控制性稍差。
14方法二:
叠加方波方法二:
正弦波叠加方波构成新调制波,由BUS电压计算出调制度M后,由其对应关系得到相应的方波幅值S。
过调制区BUS电压变化时,使输出电压基波幅值与正弦波电压幅值呈线性关系,保证了过调制区的基波成分增益。
且其需要调节的正弦波电压幅值较小。
uOwt1-1S1-S尝试了新的PWM调制算法改善此问题。
15叠加方波的计算基波电压线性化算法M与S对应曲线(3)
(2)(4)(5)
(1)16方法三:
提前削顶Owt1-1HM方法三:
正弦波在某一位置提前削顶,削顶高度H由下式计算得到。
过调制区,BUS电压变化,需调节的正弦波幅值电压(即)值较小。
(6)(7)(9)(8)M与H对应曲线17空载输出电压波形SPWM输出电压提前削顶输出电压BUS=316V,空载下三种过调制方法输出电压波形M=1.07S=0.04H=0.9叠加方波输出电压18R载输出电压波形比较R载输出电压波形SPWM输出电压叠加方波输出电压提前削顶输出电压19RCD载输出波形比较RCD载输出电压波形SPWM叠加方波提前削顶20谐波失真度THD比较THD(6KVA)空载R载RCD载SPWM1.26%1.96%6.60%叠加方波4.67%4.15%9.06%提前削顶4.22%5.30%7.24%M=1.075Har3Har5SPWM2.2%1.6%叠加方波4.7%1.5%提前削顶2.6%4.2%三种调制算法比较:
叠加方波法与提前削顶法的低次谐波成分较多,THD相应较大。
实测输出电压THD21结论过调制过调制改进的PWM算法,利于控制正弦波电压幅值,并使输出电压基波幅值与之成正比;
其输出电压THD与SPWM法相比,明显变差;
且低次谐波含量较多;
若用BUS电压实时调节S、H值,可略改善输出电压。
BUS电压降低电压降低提高直流电压利用率,提高效率,降低开关管SPIKE值;
RCD载下输出电流波形不够稳定;
输出电压THD增加,当进入过调制区时,输出电压不易控制,且低次谐波成分增多,对某些负载产生不利影响;
UPS承受市电过压的能力降低。
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