基于自耦移相变压器和双六脉波整流的UPS电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种UPS电源，尤其是基于自耦移相变压器和双六脉波整流的UPS电源。本实用新型专利技术包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、12脉波自耦移相变压器T1、两路并联连接的输出装置、储能装置、旁路静态开关装置和充电器；12脉波自耦移相变压器T1的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，12脉波自耦移相变压器T1设有两组三相交流输出端，分别为超前组三相交流输出端和滞后组三相交流输出端，所述输出装置包括依次连接的6脉波整流器、三相逆变器、工频隔离变压器以及主路静态开关装置。本实用新型专利技术采用两路并联输出装置，使得本实用新型专利技术的使用可靠性增加；同时将工频隔离变压器设置于两路输出装置的三相逆变器的后面，实现两路对称三相电的并联和隔离输出，有效降低了工频UPS电源整流侧整流变压器的额定功率、体积、重量以及成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源
，具体的说，涉及基于自耦移相变压器和双六脉波整流的UPS电源。
技术介绍
全球工业化信息化经济对高品质的大功率UPS电源的需求越来越旺盛，鉴于工频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，工频 UPS电源在各行业领域中得到广泛应用。为解决传统大功率三相工频UPS输入侧整流导致的电力谐波污染问题，一般采用基于全隔离12脉波自耦移相变压器Tl，或者半功率12脉波自耦移相变压器Tl平衡电抗器的12脉波整流技术，来抑制6脉波整流产生的5、7次谐波，该种方式存在12脉波自耦移相变压器Tl体积大、重量重、成本高的问题；而且传统单一主功率回路结构不便于功率更大的UPS电源功率单元集成。
技术实现思路
本技术目的在于解决现有技术的不足，提供一种结构紧凑、抗干扰能力强，且体积小、成本低、可有效降低侧电力谐波干扰的UPS电源拓扑结构。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为基于自耦移相变压器和双六脉波整流的UPS电源，其包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、12脉波自耦移相变压器Tl、两路并联连接的输出装置、储能装置、旁路静态开关装置和充电器；12脉波自耦移相变压器Tl的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，12脉波自耦移相变压器Tl设有两组三相交流输出端，分别为超前组三相交流输出端和滞后组三相交流输出端，其中一路输出装置包括依次连接的超前组6脉波整流器、超前组三相逆变器、超前组工频隔离变压器T2以及超前组主路静态开关装置；另一路输出装置包括依次连接的滞后组6脉波整流器、滞后组三相逆变器、滞后组工频隔离变压器T3以及滞后组主路静态开关装置；所述超前组三相交流输出端与超前组6脉波整流器的三相交流输入端连接，滞后组三相交流输出端与滞后组6脉波整流器的三相交流输入端连接；超前组主路静态开关装置的三相交流输出端和滞后组主路静态开关装置的三相交流输出端分别与电源三相交流输出端连接，旁路静态开关装置的三相交流输出端亦与电源三相交流输出端连接；所述储能装置设有超前组输出端和滞后组输出端，超前组输出端与超前组三相逆变器的直流输入端连接，滞后组输出端与滞后组三相逆变器的直流输入端连接；储能装置的输入端与充电器的直流输出端连接，充电器的三相交流端与电源三相交流输入端连接，旁路静态开关装置的三相交流输入端亦与电源三相交流输入端连接。进一步地，12脉波自耦移相变压器Tl输出到上述并联两路的输出装置的三相交流电的相互相位差为30度。进一步地，所述储能装置包括蓄电池组和两个用于电流定向流动的定向耦合单元，一个定向耦合单元的两个输出端分别与超前组三相逆变器的输入端的正极和滞后组三相逆变器的输入端的正极连接，且该定向耦合单元的输入端与蓄电池组的正极连接；另一个定向耦合单元的两个输出端分别与超前组三相逆变器的输入端的负极和滞后组三相逆变器的输入端的负极连接，且该定向耦合单元的输入端与蓄电池组的负极连接；所述充电器的直流输出端与蓄电池组连接；超前组6脉波组整流器的输出电压和滞后组6脉波组整流器的输出电压均高于所述蓄电池组的电压。实际实行时，超前组6脉波组整流器的输出电压和滞后组6脉波组整流器的输出电压均略高于所述蓄电池组的电压，均高出O. OflV左右的电压。进一步地，所述定向耦合单元包括两个二极管，所述一个定向耦合单元的两个二极管的正极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极和滞后组三相逆变器的直流输入端的正极连接，且所述一个定向耦合单元的两个二极管的负极均与蓄电池组的正极连接；所述另一个定向耦合单元的两个二极管的负极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的负极和滞后组三相逆变器的直流输入端的负极连接，且所述另一个定向耦合单元的两个二极管的正极分别与蓄电池组的负极连接。进一步地，所述定向耦合单元还包括一个开关组，开关组包括两个开关装置，两个开关装置分别与定向耦合单元的两个二极管并联连接。 进一步地，所述储能装置还包括接触器JK1、JK2，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Dl、D2为超前组二极管，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D3、D4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，滞后组二极管的两个二极管D3、D4分别并联接触器JK2的主触头。进一步地，所述12脉波自耦移相变压器Tl为12脉波30度自耦移相变压器，所述超前组三相交流输出端为Al、BI、Cl ;所述滞后组三相交流输出端为A2、B2、C2 ；超前组6脉波组整流器的超前组可控三相整流电路由电感组LI和单向可控硅元件SCR1、SCR3、SCR5、SCR4、SCR6、SCR2以及电容Cl组成，其中电感组LI由电感L11、电感L12和电感L13组成，电感Lll的一端与Al端连接，电感Lll的另一端分别与单向可控硅元件SCRl的正极、SCR4的负极连接；电感L12的一端与BI端连接，电感L12的另一端分别与单向可控硅元件SCR3的正极、SCR6的负极连接；电感L13的一端与Cl端连接，电感L13的另一端分别与单向可控硅元件SCR5的正极、SCR2的负极连接；电容Cl的正极分别与单向可控硅元件SCRU SCR3、SCR5的负极连接以及与超前组6脉波组整流器的直流输出端的正极连接；电容Cl的负极分别与单向可控硅元件SCR2、SCR4、SCR6的负极连接以及与超前组6脉波组整流器的直流输出端的负极连接；所述超前组三相逆变器的超前组三相桥逆变电路由绝缘栅双极型晶体管IGBTl、IGBT3、IGBT5、IGBT4、IGBT6和IGBT2组成，其中绝缘栅双极型晶体管IGBTUIGBT3和GBT5的集电极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的正极连接，超前组三相逆变器的直流输入端的正极与超前组6脉波组整流器的直流输出端的正极连接，绝缘栅双极型晶体管IGBT4、IGBT6和IGBT2的发射极分别与超前组三相逆变器的直流输入端的负极连接，超前组三相逆变器的直流输入端的负极与超前组6脉波组整流器的直流输出端的负极连接；绝缘栅双极型晶体管IGBT1、IGBT3和GBT5的发射极分别与绝缘栅双极型晶体管IGBT4、IGBT6和IGBT2的集电极连接；其中绝缘栅双极型晶体管IGBTl、IGBT3和GBT5的发射极还分别与超前组三相逆变器的三个三相交流输出端连接；超前组工频隔离变压器T2的三相交流输入端与超前组三相逆变器的三相交流输出端连接；超前组工频隔离变压器Τ2采用D/Y11接法，超前组工频隔离变压器Τ2与超前组主路静态开关装置之间设有由电容C31、C32、C33组成的电容组C3，超前组工频隔离变压器Τ2的三相交流输出端为A3、B3、C3 ;电容C31的一端分别与电容C33的一端和三相交流输出端A3连接，电容C31的另一端分别与电容C32的一端和三相交流输出端B3连接，电容C32的另一端分别与电容C33的另一端和三相交流输出端C3连接；超前组工频隔离变压器T2和电容组C3组成超前组LC低通滤波器，所述超前组主路静态开关装置由双向可控硅元件SCR7、SCR8和SCR9组成，双向可控硅元件SCR7、SCR8和SCR9的一端分别与超前组工频隔离变压器T2的三相交流输本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于自耦移相变压器和双六脉波整流的UPS电源，其特征在于：其包括电源三相交流输入端、电源三相交流输出端、12脉波自耦移相变压器T1、两路并联连接的输出装置、储能装置、旁路静态开关装置和充电器；12脉波自耦移相变压器T1的三相交流输入端与电源三相交流输入端连接，12脉波自耦移相变压器T1设有两组三相交流输出端，分别为超前组三相交流输出端和滞后组三相交流输出端，其中一路输出装置包括依次连接的超前组6脉波整流器、超前组三相逆变器、超前组工频隔离变压器T2以及超前组主路静态开关装置；另一路输出装置包括依次连接的滞后组6脉波整流器、滞后组三相逆变器、滞后组工频隔离变压器T3以及滞后组主路静态开关装置；所述超前组三相交流输出端与超前组6脉波整流器的三相交流输入端连接，滞后组三相交流输出端与滞后组6脉波整流器的三相交流输入端连接；超前组主路静态开关装置的三相交流输出端和滞后组主路静态开关装置的三相交流输出端分别与电源三相交流输出端连接，旁路静态开关装置的三相交流输出端亦与电源三相交流输出端连接；所述储能装置设有超前组输出端和滞后组输出端，超前组输出端与超前组三相逆变器的直流输入端连接，滞后组输出端与滞后组三相逆变器的直流输入端连接；储能装置的输入端与充电器的直流输出端连接，充电器的三相交流端与电源三相交流输入端连接，旁路静态开关装置的三相交流输入端亦与电源三相交流输入端连接。...

【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，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：