本发明专利技术属于电源技术领域，特别涉及到大功率工频UPS电源技术领域，具体是指基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统；本发明专利技术包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、九相自耦移相变压器、用于控制三相逆变器输出的同步控制装置、工频隔离变压器和三路输出装置，所述九相自耦移相变压器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，每路输出装置包括依次连接的零序抑制换向电感、三相六脉波整流器、三相逆变器和滤波电感，每路的零序抑制换向电感与相自耦移相变压器的三相交流输出端连接，每路的滤波电感与工频隔离变压器的输入端连接；本发明专利技术结构体积小、成本低且使用效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电源
，特别涉及到大功率工频UPS电源
，具体是指基于九相自稱移相变压器的对称式UPS电源系统。
技术介绍
全球工业化信息化经济建设对中大功率工频UPS电源的需求非常巨大。在中大功率领域，工频UPS电源具有对供电环境适应能力强、可靠性高、抗冲击负载能力强等优点，在各行业领域得到广泛应用。特别是工频UPS所特有的独立稳定的零地电位是大功率UPS供电设备的安全用电保障。但常规工频UPS电源的网侧电流谐波大，对电网产生非常严重的污染，目前大功率工频UPS电源需要配置电网补偿等相关装置才能满足电网使用要求。为解决传统大功率工频UPS电源的输入侧整流导致的电力谐波污染问题，大功率系统输入一般采用基于“ A /Y型和A / A型结构”的全隔离型移相变压器，和外加平衡电抗器的多脉波整流结构。例如，用移相30°的两个传统6脉波相控整流的并联来实现12脉波整流技术，抑制由三相六脉波整流产生的5、7次谐波。该种方式存在隔离移相变压器体积大、笨重和成本高的问题，而且不便于功率更大的AC-DC整流部分功率单元的扩展。用18脉波整流技术可以更进一步减小网侧电流谐波，但其9相移相电源通常是用隔离变压器来实现的，存在体积大，笨重，经济效益低的缺点。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术的不足，提供了基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统。该UPS电源系统有效降低了 AC-DC整流部分的网侧输入电流谐波，有效抑制了 5、7、11、13次谐波，并有效减小了 17、19次谐波含量，且体积小，成本低。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为 一种基于九相自稱移相变压器的对称式UPS电源系统,包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、九相自耦移相变压器、用于控制三相逆变器输出的同步控制装置、工频隔离变压器和三路输出装置；所述九相自耦移相变压器为对称型九相自耦移相变压器，九相自耦移相变压器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接；九相自耦移相变压器设有三组三相交流输出端，分别为超前组输出端A1、B1和Cl，和原始组输出端A0、B0和CO，以及滞后组输出端A2、B2和C2 ;所述工频隔离变压器设有三组三相交流输入端，分别为超前组输入端Ul、Vl和Wl，原始组UO、VO和W0，以及滞后组U2、V2和W2 ;所述工频隔离变压器的输出端U、V和W与电源三相交流输出端连接；所述三路输出装置为超前组输出装置、原始组输出装置和滞后组输出装置；所述超前组输出装置包括依次连接的超前组零序抑制换向电感、超前组三相六脉波整流器、超前组三相逆变器和超前组滤波电感；超前组零序抑制换向电感的三相输入端与上述超前组输出端A1、B1和Cl连接，超前组滤波电感的三相交流输出端与上述超前组输入端U1、V1和Wl连接；所述原始组输出装置包括依次连接的原始组零序抑制换向电感、原始组三相六脉波整流器、原始组三相逆变器和原始组滤波电感，原始组零序抑制换向电感的三相输入端与上述原始组输出端AO、BO和CO连接，原始组滤波电感的三相交流输出端与上述原始组输入端UO、VO和WO连接；所述滞后组输出装置包括依次连接的滞后组零序抑制换向电感、滞后组三相六脉波整流器、滞后组三相逆变器和滞后组滤波电感，滞后组零序抑制换向电感的三相输入端与上述滞后组输出端A2、B2和C2连接，滞后组滤波电感的三相交流输出端与上述滞后组输入端U2、V2和W2连接；所述同步控制装置设有四组采样输入端，分别与电源三相交流输入端、和超前组三相逆变器的输出端、原始组三相逆变器的输出端以及滞后组三相逆变器的输出端连接；所述同步控制装置设有三组控制输出端，三组控制输出端分别与超前组 三相逆变器的控制端、原始组三相逆变器的控制端以及滞后组三相逆变器的控制端连接。进一步地，所述工频隔离变压器为工频四端口耦合隔离Y/Y连接三相变压器，该工频隔离变压器设有U相、V相和W相磁性柱；且该工频隔离变压器每相磁芯柱上设有三个独立的完全相同的输入绕组和一个输出绕组，构成初、次级绕组关系为“Y/Y”结构的四端口耦合隔离输出方式；U相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的Ul相、原始组三相逆变器输出的UO相和滞后组三相逆变器输出的U2相连接，U相磁芯柱上的输出绕组为U相输出；V相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的Vl相、原始组三相逆变器输出的VO相和滞后组三相逆变器输出的V2相连接，V相磁芯柱上的输出绕组为V相输出；W相磁芯柱上的输入绕组分别与超前组三相逆变器输出的Wl相、原始组三相逆变器输出的WO相和滞后组三相逆变器输出的W2相连接，W相磁芯柱上的输出绕组输出绕组为W相输出。进一步地，所述基于九相自耦移相变压器的对称式UPS电源系统，还包括储能装置，还包括储能装置；所述储能装置包括充电器、蓄电池组和控制电流定向移动的耦合单元；充电器的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，充电器的直流输出端与蓄电池组连接；所述耦合单元包括六个二极管，其中三个二极管的阳极均与蓄电池组的正极连接，且该三个二极管的阴极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极、原始组三相逆变器的直流输入端的正极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的正极连接；另三个二极管的阴极均与蓄电池组的负极连接，且该三个二极管的阳极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的阴极、原始组三相逆变器的直流输入端的阴极以及滞后组三相逆变器的直流输入端的阴极连接；超前组三相逆变器的直流输入端的电压、原始组三相逆变器的直流输入端的电压以及滞后组三相逆变器的直流输入端的电压均大于蓄电池组的电压。进一步地，所述储能装置还包括接触器JK1、JK2、JK3 ;分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D1、D2为超前组二极管；分别与原始组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D3、D4为原始组二极管；分别与滞后组三相逆变器的直流输入端的正极和负极连接的两个二极管D5、D6为滞后组二极管；超前组二极管的两个二极管Dl、D2分别并联接触器JKl的主触头，原始组二极管的两个二极管D3、D4分别并联接触器JK2的主触头，滞后组二极管的两个二极管D5、D6分别并联接触器JK3的主触头。进一步地，所述基于九相自耦移相变压器的UPS电源系统，还包括旁路电路，旁路电路包括旁路静态开关装置，旁路静态开关装置的输出端与电源三相交流输出端连接。进一步地，所述超前组三相六脉波整流器、原始组三相六脉波整流器和滞后组三相六脉波整流器的电路均为可控三相整流电路。所述可控三相整流电路包括三个电感组成的电感组、六个单向可控硅元件以及一个电容。六个单向可控硅元件中的单向可控硅元件两两同向串联形成三条支路，每条支路的两端均分别与电容的正极和负极连接并形成回路，三个电感的一端分别连接于三条支路的中间电势端，三个电感的另一端分别连接于可控三相整流电路的输入端。 进一步地，所述超前组三相逆变器的电路、原始组三相逆变器的电路和滞后组三相逆变器的电路均为三相全桥逆变电路；所述三相全桥逆变电路由三个单相全桥电路组成单相全桥电路包括上桥臂和下桥臂，且上桥臂和下桥臂分别由两个绝缘栅双极型晶体管组成，其中上桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管的集电极均与三相全桥逆变电路的直流输入端的正极连接，且该两个绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐海波，张胜发，汪家荣，唐朝阳，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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