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發(fā)電機(jī)依靠電壓調(diào)節(jié)器控制輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器檢測(cè)三相輸出電壓,以其平均值與要求的電壓值相比較。調(diào)節(jié)器從發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輔助電源取得能量,通常是與主發(fā)電機(jī)同軸的小發(fā)電機(jī),傳送DC電源給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)激勵(lì)線圈。線圈電流上升或下降,控制發(fā)電機(jī)定子線圈的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或稱為電動(dòng)勢(shì)EMF的大小。定子線圈的磁通量決定發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
發(fā)電機(jī)定子線圈的內(nèi)阻以Z表示,包括感性和阻性部分;由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)用交流電壓源以E表示。假設(shè)負(fù)載是純感性的,在向量圖中電流I滯后電壓U正好90°電相位角。如果負(fù)載是純阻性的,U和I的矢量將重合或同相。實(shí)際上多數(shù)負(fù)載介于純阻性和純感性之間。電流通過(guò)定子線圈引起的電壓降用電壓矢量I×Z表示。它實(shí)際上是兩個(gè)較小的電壓矢量之和,與I同相的電阻壓降和超前90°的電感壓降。在本例中,它恰好與U同相。因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)必須等于發(fā)電機(jī)內(nèi)阻的電壓降和輸出電壓之和,即矢量E=U和I×Z的矢量和。電壓調(diào)節(jié)器改變E可以有效地控制電壓U。
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(dòng)成份的直流電壓,該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波,再將這個(gè)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(diào)制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開關(guān)電源用集成電路??刂齐娐酚脕?lái)調(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時(shí)間比例,以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
單端反激式開關(guān)電源
單端反激式開關(guān)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(cè)。所謂的反激,是指當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),高頻變壓器T初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù),整流二極管VD處于截止?fàn)顟B(tài),在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存能量。當(dāng)開關(guān)管截止時(shí),變壓器T初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量,通過(guò)次級(jí)繞組及VD整流和電容C濾波后向負(fù)載輸出。
單端反激式開關(guān)電源是一種成本低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時(shí)輸出不同的電壓,且有較好的電壓調(diào)整率。缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對(duì)固定的負(fù)載。
采用先進(jìn)的無(wú)線并聯(lián)控制技術(shù),相比于有線并聯(lián)減少了單點(diǎn)故障點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)工作時(shí)即使并聯(lián)通信線故障也能正常工作),更提高了可靠度。模塊UPS高頻機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)及易插拔功能,由UPS模塊、通訊模塊、配電盤以及部分選裝件再加上機(jī)柜組成。
從以上的比對(duì)中可以清晰的看出工頻UPS電源在很多的方面優(yōu)于高頻機(jī)。對(duì)于可靠性要求較高的一些重要、關(guān)鍵部位的電源保護(hù)方案還應(yīng)以工頻機(jī)為。也正因?yàn)榇耍F(xiàn)在工頻機(jī)呈現(xiàn)需求上升的趨勢(shì)。在市電惡劣的環(huán)境下,工頻UPS電源比高頻機(jī)能提供更安全和可靠的保護(hù),在某些場(chǎng)合如等,要求UPS有隔離裝置,因此,對(duì)工業(yè)、、交通等應(yīng)用,工頻機(jī)是較好的選擇。兩者的選擇要根據(jù)用戶的不同、安裝環(huán)境、負(fù)載情況等條件權(quán)衡考慮。
(1)工頻UPS用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)確保測(cè)量數(shù)據(jù)快速、靈活,從而產(chǎn)生快速的控制變量,確保對(duì)充電器及逆變的實(shí)時(shí)控制?! ?/span>
(2)工頻UPS比高頻UPS具有更強(qiáng)大的短路保護(hù)能力及更強(qiáng)大的過(guò)載能力。
(3)由于中國(guó)市電環(huán)境的極不穩(wěn)定和易受到一些外部情況的干擾,所以對(duì)短路能力及過(guò)載能力的要求也更高。采用工頻UPS,將極大地提高負(fù)載設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。