由于和感性負載時相同的電動勢E在容性負載時產(chǎn)生了較高的發(fā)電機輸出電壓U,所以電壓調節(jié)器必須明顯地減小旋轉磁場。實際上,電壓調節(jié)器可能沒有足夠的范圍來完全調節(jié)輸出電壓。所有發(fā)電機的轉子在一個方向連續(xù)勵磁含有磁場,即使電壓調節(jié)器全關,轉子仍有足夠的磁場對電容負載充電并產(chǎn)生電壓,這種現(xiàn)象稱為"自激"。自激的結果是過壓或者是電壓調節(jié)器關機,發(fā)電機的監(jiān)控系統(tǒng)則認為是電壓調節(jié)器故障(即"失勵")。這任一種情況都會引起發(fā)電機停機。發(fā)電機輸出端所接的負載,可能是獨立的,也可能是并聯(lián)的,決定于自動切換柜工作的定時和設置。在某些應用中,停電時UPS系統(tǒng)是發(fā)電機接入的第一個負載。在其它情況下,UPS和機械負載同時接入。機械負載通常有啟動接觸器,停電后重新閉合需要一定時間,補償UPS輸入濾波電容器的感性電動機負載要有。UPS本身有一段時間稱為"軟啟動"周期,將負載從電池轉向發(fā)電機,使其輸入功率因數(shù)提高。然而,UPS的輸入濾波器并不參與軟啟動過程,他們連接在UPS的輸入端是UPS的一部分,因此,在某些情況下,停電時首先接到發(fā)電機輸出端的主要負載是UPS的輸入濾波器,它們是高容性的(有時是純容性的)。
交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后,變成含有一定脈動成份的直流電壓,該電壓進人高頻變換器被轉換成所需電壓值的方波,再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/span>
控制電路為一脈沖寬度調制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調制及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開關電源用集成電路??刂齐娐酚脕碚{整高頻開關元件的開關時間比例,以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
單端反激式開關電源
單端反激式開關電源的典型電路:電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激,是指當開關管導通時,高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負,整流二極管VD處于截止狀態(tài),在初級繞組中儲存能量。當開關管截止時,變壓器T初級繞組中存儲的能量,通過次級繞組及VD整流和電容C濾波后向負載輸出。
單端反激式開關電源是一種成本低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調整率。缺點是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對固定的負載。
智能化智能系統(tǒng)通過對各類信息的分析綜合,除完成UPS相應部分正常運行的控制功能外,還應完成對運行中的UPS進行實時監(jiān)測,對電路中的重要數(shù)據(jù)信息進行分析處理,從中得出各部分電路工作是否正常等功能;在UPS發(fā)生故障時,能根據(jù)檢測結果,及時進行分析,診斷出故障部位,并給出處理方法;根據(jù)現(xiàn)場需要及時采取必要的自身應急保護控制動作,以防故障影響面的擴大;完成必要的自身維護,具有交換信息功能,可以隨時向計算機輸入或從聯(lián)網(wǎng)機獲取信息。
高頻化第一代UPS的功率開關為可控硅,第二代為大功率晶體管或場效應管,第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場效應管開關速度比可控硅要高一個數(shù)量級,而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場效應管大得多和快的多,使功率變換電路的工作頻率高達50kHz.變換電路頻率的提高,使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少,使UPS效率、動態(tài)響應特性和控制精度等大為提高。