Что такое линейный интерактивный ИБП

При выборе решения для ИБП учитывайте тип ИБП и соответствующий уровень защиты. Основное различие между ИБП онлайн, офлайн и линейно-интерактивных ИБП заключается в их принципах работы, что отражается в разнообразии их функций, функций, преимуществ и ограничений. Кроме того, внутренний дизайн топологии ИБП в дальнейшем будет влиять на то, как он будет работать в различных средах приложений.

Когда-то была задача разработать линейно-интерактивный ИБП. Это фактически самый простой тип ИБП с выходом «модифицированный синус», но дополнительно имеющий возможность регулировки выходного напряжения при изменении входного напряжения. Что-то вроде простейшего регулятора напряжения. Функция простаивая, но достаточно полезная, позволяющая не переключаться на питание от инвертора при кратковременных сбоях в сети. Позже я напишу об этом подробнее, а пока хочу открыть эту первую статью небольшим циклом. Всех желающих прошу под кат.

Введение

Начнем с блок-схемы ИБП. Он указан ниже:

В общем, классика жанра. Входное напряжение через реле К3, К1, К2 и К4 поступает на выход и питает нагрузку. В этом случае он также входит в основной трансформатор ИБП, питает цепь и заряжает аккумулятор. Зарядное устройство намеренно не выделено в отдельный блок, поскольку его функцию выполняет инвертор, но об этом подробнее будет рассказано в следующий раз.

Реле К1 и К2 выполняют описанную выше функцию автотрансформатора. Включаясь в разных сочетаниях, они управляют трансформатором ИБП в автотрансформаторном режиме и регулируют выходное напряжение.

На приведенном выше рисунке показано состояние реле при номинальном напряжении сети.
При пониженном напряжении включение будет таким:

И на повышенных уровнях, например:

Как видите, пока все довольно просто. Но чтобы переключать эти реле, необходимо знать величину входного напряжения. Таким образом плавно переходим к следующей части - замерам.

Измерение входного и выходного напряжения

Для измерения мы используем следующую простую схему (смоделированную в MicroCap, а затем полностью протестированную на оборудовании):

V4, V5 — источники, имитирующие входное и выходное напряжение.

На ОУ собраны простые усилители. С R11, R12 генерируется напряжение смещения примерно 1,5 В.

Резисторы подобраны так, чтобы при напряжении 270В размах на выходах ОУ был 2,5В. Выпустить дешевый ОУ типа LM358 уже невозможно, да он и не нужен.< /p>

Графики сигнала показаны ниже:

На приведенной выше диаграмме есть одна хитрость. Это использование конденсатора С1. Давайте посмотрим на графики напряжения, если его исключить.

Это ситуация, когда есть входное напряжение и есть выходное:

Пока отличий от схемы с конденсатором нет. Но давайте представим, что V5 — это входное напряжение. А потом вдруг бах, исчезает. Мы работаем от инвертора и у нас есть только выходное напряжение (при этом забываем про модифицированную синусоиду, сейчас это не имеет значения). В итоге получаем вот такие эпюры:

Вау! Оператор теперь дает нам совсем другое напряжение, хотя по сути ничего не изменилось! И почему? Потому что нет подключения переменного тока, потому что нет конденсатора!

Кто-то может сказать, зачем строить эту схему из параллельно соединенных конденсатора С1 и резистора R13? Все для повышения уровня защиты. Ведь у нас есть измерительный узел, гальванически связанный с входной сетью. R13 уменьшает ток. Крайне опасно сажать фазу или ноль (неизвестно, как пользователь вставляет вилку в розетку) с цифровым заземлением. А наличие резистора с конденсатором снижает ток до 0,5 мА.

Далее я хотел бы показать формы сигналов после высокоомных резисторов R1 и R4:

И на выходе ОУ:

Как видите, мы получаем хороший чистый сигнал, пригодный для дальнейшей прямой оцифровки.

В следующих статьях мы поговорим об измерении выходного тока, а также о сборке инвертора. Там тоже будут использованы очень интересные решения!

В этом документе представлен усовершенствованный метод создания компенсационных эталонных токов, применяемых к трехфазной линейно-интерактивной системе бесперебойного питания (ИБП) с последовательными и параллельными активными возможностями кондиционирования линий электропередач. Опорные токи используются для компенсации реактивной мощности и устранения гармонических токов, генерируемых нелинейными нагрузками в трехфазной четырехпроводной системе. Стратегия управления основана на методе синхронного опорного кадра (SRF), в котором реализованный контроллер тока на основе SRF не имеет задачи компенсации на основной частоте составляющих обратной и нулевой последовательности токов нагрузки, которые существуют из-за условия дисбаланса нагрузок или напряжения источника. Таким образом, в дежурном режиме работы повышается КПД трехфазной системы ИБП при питании несимметричных однофазных нелинейных нагрузок, поскольку параллельный ШИМ-преобразователь компенсирует только гармонические токи нагрузки. Обсуждаются три стратегии, используемые для генерирования опорных токов, такие как традиционная стратегия SRF, однофазная стратегия SRF и улучшенная однофазная стратегия SRF. Кроме того, показаны активные мощности, протекающие через параллельный ШИМ-преобразователь с использованием трех представленных стратегий, и сделан их сравнительный анализ для проверки предсказанных теоретических результатов.

Откройте для себя мировые исследования

• 20 миллионов участников
• 135 миллионов публикаций
• Более 700 тыс. исследовательских проектов

Este artigo apresenta um sistema de energia ininterrupta (SEI) line-interactive trifásico com capacidade de condicionamento ativo de potência série e paralelo. Um controlador baseado no sistema de eixo de referência síncrona (SRF) é usado na compensação de potência reativa e гармоника geradas por quaisquer configurações de cargas não lineares. Sob condições normais да реде elétrica о SEI trabalha на compensação дас correntes де entrada е дас tensões де saida.Dois conversores controlados em tensão e modulados por largura de pulso (PWM), chamados de filtros ativos série e paralelo, são usados ​​para realizar o condicionamento ativo de potência série e paralelo. O filtro ativo série trabalha como uma fonte de corrente senoidal em fase com a tensão de entrada, drenando da rede correntes senoidais, balanceadas com baixas taxas de distorção Harmonica (TDH). O filtro ativo paralelo trabalha como uma fonte de tensão senoidal em fase com a tensão de entrada, fornecendo para a carga tensões reguladas, senoidais e com baixas taxas de distorção Harmonica. O desempenho do SEI é avaliado para sistemas trifásicos com quatro fios. Resultados Experimentais são apresentados para confirmar os estudos teóricos.

В этой статье представлено применение метода активной компенсации, применяемого к трехфазной линейно-интерактивной системе бесперебойного питания (ИБП) с последовательными и параллельными активными возможностями кондиционирования линий электропередач. Стратегия управления, используемая для достижения опорных токов для системы ИБП, основана на методе синхронной опорной системы координат (SRF). Опорные токи, полученные с помощью алгоритма SRF, используются для компенсации реактивной мощности и устранения гармонических токов, генерируемых нелинейными нагрузками. Текущий контроллер на основе SRF не имеет задачи компенсации основной составляющей нулевой последовательности тока нейтрали из-за несбалансированных нагрузок или условий несбалансированного напряжения источника. Таким образом, КПД трехфазной системы ИБП повышается при питании несбалансированных однофазных нелинейных нагрузок. Кроме того, представлен режим управления перетоком активной мощности через последовательные и параллельные фильтры активной мощности системы ИБП

В этой статье представлены смоделированные и экспериментальные результаты, полученные с четырехпроводным шунтирующим фильтром активной мощности, полностью управляемым с помощью нейронных сетей. Это исследование сосредоточено на текущем методе компенсации, основанном на адаптивных линейных элементах (адалинах), которые представляют собой мощные и простые нейронные сети

В этом документе предлагается шунтирующий активный фильтр (SAF) для уменьшения искажений напряжения, вызванных резонансами между емкостями и индуктивностями в трехфазной четырехпроводной низковольтной системе распределения электроэнергии, до уровня ниже рекомендуемого IEEE Std. 519-1992. Кроме того, в этой системе происходит снижение токов нейтрали, вызванное нелинейными нагрузками. Представлен подробный анализ нормализованной дискретной модели САФ с учетом ее реализации в DSP TMS320F2812. Кроме того, предлагается расширение метода определения напряжения и апериодического контроля тока применительно к четырехпроводным системам. Наконец, представлены результаты экспериментов на действующем прототипе мощностью 20 кВА, демонстрирующие эффективность с точки зрения компенсации гармоник напряжения в точке общего подключения и снижения тока нейтрали.

В этом документе представлена ​​трехфазная линейно-интерактивная система бесперебойного питания (ИБП) с активными последовательно-параллельными возможностями кондиционирования линий электропередач. Контроллер на основе синхронной системы отсчета (SRF) используется для компенсации гармоник и реактивной мощности, генерируемой любой конфигурацией нелинейной нагрузки. В нормальных условиях сети система ИБП работает с универсальными возможностями фильтрации, такими как компенсация входных токов и выходных напряжений. Два преобразователя с трехфазной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), называемые последовательными и параллельными активными фильтрами, используются для последовательной и параллельной активной компенсации питающей сети. Последовательный фильтр активной мощности работает как источник синусоидального тока в фазе с входным напряжением, получая синусоидальные и симметричные входные токи от сети с низким общим гармоническим искажением (THD). Параллельный фильтр активной мощности работает как источник синусоидального напряжения в фазе с входным напряжением, обеспечивая регулируемое и синусоидальное выходное напряжение с низким THD. Работа трехфазной схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), используемой в предлагаемой линейно-интерактивной реализации ИБП, представлена ​​и экспериментально проверена в искаженных условиях сети. Производительность системы ИБП оценивается в трехфазных четырехпроводных системах. Цифровое моделирование и экспериментальные результаты представлены для подтверждения теоретических исследований.

В этой статье представлен новый подход к обнаружению однофазных гармонических токов. Подход был получен путем расширения идей трехфазной теории мгновенной реактивной мощности и построения двухфазной системы из существующей однофазной цепи. Теоретический и имитационный анализ показывает, что это точный подход, который можно легко реализовать и который имеет лучшие характеристики в установившемся режиме и динамические характеристики, чем традиционные подходы, которые можно было бы использовать в однофазных цепях.Подход был применен к гибридному фильтру активной мощности, который сочетает в себе последовательный активный фильтр и шунтирующий пассивный фильтр вместе и направлен на решение проблемы гармоник, вызванных мощной однофазной нелинейной нагрузкой. После конфигурации системы и основных принципов гибридного фильтра активной мощности подробно представлены общий алгоритм обнаружения и управления, метод генерации ШИМ и метод стабилизации напряжения постоянного тока. Затем алгоритм обнаружения и управления был реализован цифровой схемой управления с процессором DSP и успешно применен в прототипе гибридного фильтра активной мощности. Экспериментальные результаты на прототипе подтвердили эффективность нового подхода к обнаружению, производительность схемы управления и характеристики фильтрации гибридного фильтра активной мощности

Активные фильтры все чаще рассматриваются как достойная альтернатива пассивным фильтрам для обеспечения соблюдения предельных значений гармонических искажений энергосистемы. Трехфазная конфигурация, основанная на конфигурации источника напряжения, является наиболее широко предлагаемой топологией. Однако его применение ограничено сбалансированными системами питания, поэтому он может не подходить для промышленных и коммерческих приложений, в которых питание распределяется по четырехпроводной системе. Одной из альтернатив является использование полумостовых преобразователей мощности. В данной статье исследуется производительность традиционной трехпроводной и альтернативной четырехпроводной конфигураций активного фильтра в условиях нагрузки и асимметрии линии. Экспериментальные результаты на прототипе мощностью 3 кВА показывают, что хорошее ослабление линейных и нейтральных гармонических токов может быть достигнуто с помощью четырехпроводного активного фильтра

Реализован четырехпроводной активный фильтр. Он нейтрализует гармонические эффекты тока, вызванные любой конфигурацией нелинейных нагрузок в трехфазных четырехпроводных системах. Представлены результаты лабораторного внедрения. Эти результаты сравниваются с результатами компьютерного моделирования. Обсуждаются ключевые вопросы дизайна

Предложен новый активный нейтрализующий фильтр гармоник, который устраняет гармонические эффекты тока, вызванные любой конфигурацией нелинейных нагрузок в трехфазных четырехпроводных системах. Авторы представляют предложенные топологии фильтров и результаты моделирования, подтверждающие концепцию. Теоретический анализ схемы включен для облегчения детальной разработки преобразователя. Показано, что предлагаемая топология имеет явные преимущества перед традиционными подходами к проблеме, в частности, перед подходом с тремя однофазными инверторами

В этом документе представлена ​​система трехфазного линейно-интерактивного источника бесперебойного питания (ИБП) с последовательно-параллельными активными возможностями кондиционирования линии питания с использованием контроллера на основе синхронного опорного кадра (SRF), который обеспечивает эффективную мощность. -факторная коррекция, подавление гармоник тока нагрузки и регулировка выходного напряжения. Трехфазная система ИБП состоит из двух топологий фильтра активной мощности. Первый представляет собой последовательный фильтр активной мощности, который работает как источник синусоидального тока в фазе с входным напряжением. Другой фильтр представляет собой параллельный фильтр активной мощности, который работает как источник синусоидального напряжения в фазе с входным напряжением, обеспечивая нагрузку регулируемым и синусоидальным напряжением с низкими общими гармоническими искажениями. Работа трехфазной схемы фазовой автоподстройки частоты, используемой в предлагаемой линейно-интерактивной реализации ИБП, представлена ​​и экспериментально проверена в искаженных условиях сети. Описаны и аналитически исследованы алгоритм управления методом SRF и поток активной мощности через систему ИБП. Процедуры проектирования, цифровое моделирование и экспериментальные результаты для прототипа представлены для проверки хороших характеристик предлагаемой трехфазной линейно-интерактивной системы ИБП.

Рекомендации

Возобновляемые источники энергии на основе фотоэлектрических систем.

Основной целью этого проекта является разработка одно- и трехфазных многофункциональных фотоэлектрических систем. Таким образом, фотогальванические системы интегрируются с преобразователями качества электроэнергии, такими как фильтры активной мощности или унифицированные преобразователи качества электроэнергии, для обеспечения кондиционирования линий электропередач при подаче энергии, производимой массивом фотоэлектрических модулей, в сеть. В этом проекте также изучается разработка систем управления и традиционных и эвристических алгоритмов отслеживания точки максимальной мощности. . [подробнее]

Алгоритмы компенсации, применяемые к стабилизаторам качества электроэнергии в трехфазных четырехпроводных системах

В данной работе представлены схемы алгоритмов компенсации, используемые в преобразователях качества электроэнергии, применяемых в трехфазных четырехпроводных системах, позволяющие подавлять гармоники тока и компенсировать реактивную мощность, что приводит к эффективной коррекции коэффициента мощности. Стратегии, используемые для извлечения трехфазных компенсационных токов, основаны на методе синхронной системы отсчета. Хотя этот способ есть. [Показать полный текст] сам по себе основан на сбалансированных трехфазных нагрузках, он также может использоваться для однофазных нагрузок, обеспечивая независимое управление всеми тремя фазами. Представленные алгоритмы компенсации реализованы для двух стабилизаторов напряжения, таких как унифицированный стабилизатор качества электроэнергии (UPQC) и линейно-интерактивный источник бесперебойного питания (ИБП), которые позволяют выбрать подходящую стратегию компенсации, приводящую к сбалансированной или несбалансированной синусоидальной токи источника при симметричной или несимметричной нагрузке соответственно. Два четырехполюсных ШИМ-преобразователя используются для реализации системы UPQC и ИБП для одновременной компенсации гармоник токов нагрузки, гармоник сетевого напряжения и несимметрии тока и напряжения. Представлен математический анализ алгоритмов на основе синхронной системы отсчета (SRF), а результаты моделирования выполнены для проверки теоретических разработок и подтверждения производительности стабилизаторов качества электроэнергии.

Улучшение динамического отклика трехфазной линейной интерактивной системы ИБП с активной линией питания Con.

В этой статье представлен усовершенствованный метод генерирования компенсационных опорных токов, применяемых к трехфазной линейно-интерактивной системе бесперебойного питания (ИБП) с последовательными и параллельными активными возможностями кондиционирования линий электропередач. Опорные токи используются для компенсации реактивной мощности и устранения гармонических токов, генерируемых нелинейными нагрузками в трехфазной сети. [Показать полный текст аннотации] Четырехпроводная система. Стратегия управления основана на методе синхронной системы отсчета (SRF), а реализованный контроллер тока на основе SRF не имеет задачи компенсации составляющих обратной и нулевой последовательности на основной частоте токов нагрузки из-за несимметричных нагрузок или несимметричного напряжения источника. условия. Таким образом, эффективность трехфазной системы ИБП повышается, когда она питает несбалансированные однофазные нелинейные нагрузки, поскольку параллельный преобразователь ШИМ компенсирует только гармонические токи нагрузки. Обсуждаются три стратегии, используемые для генерирования опорных токов, такие как традиционная стратегия SRF, однофазная стратегия SRF и улучшенная однофазная стратегия SRF. Кроме того, показаны активные мощности, протекающие через параллельный ШИМ-преобразователь с использованием трех представленных стратегий, и сделан их сравнительный анализ для проверки предсказанных теоретических результатов.

Усовершенствованный синхронный контроллер системы отсчета для трехфазных ИБП с несбалансированным и нелинейным питанием.

В этой статье описывается высокоэффективный регулятор напряжения для 3-фазной 4-проводной системы ИБП (источник бесперебойного питания) и предлагается новая схема синхронного регулятора системы отсчета для компенсации искажений напряжения из-за несбалансированных и нелинейных нагрузок. Предложенная в работе схема способна полностью исключить искажение напряжения обратной последовательности из-за несимметрии. [Показать полный текст] нагрузки, а также уменьшить гармонические искажения напряжения из-за нелинейных нагрузок, даже если полоса пропускания контура управления напряжением очень узкая. Таким образом, предлагаемая схема особенно подходит для ИБП с полностью цифровым управлением или для ИБП высокой мощности с ограниченной полосой частот управления напряжением. Для компенсации влияния несимметричных нагрузок предложен синхронный регулятор системы отсчета с блоком вычисления прямой и обратной последовательности, а для компенсации выбранной гармонической частоты выходного напряжения предложен синхронный регулятор системы отсчета с полосовым фильтром. Эффективность предложенной схемы была исследована и проверена с помощью компьютерного моделирования и экспериментов с ИБП мощностью 30 кВА.

Читайте также:

  
• Как включить компьютер с телефона
  
• Как изменить пароль в Excel
  
• Как одновременно прикрепить несколько файлов к электронному письму
  
• При поиске файлов вы можете установить следующие критерии поиска
  
• USB-порт PS4 не работает