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工频机型UPS的输出变压器

时间:03-28 来源:互联网 点击:

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式中:
ZW ——导线在长度l时的阻抗;
l——导线W的长度;
S——导线W的截面积;
XL——导线W的自感阻抗,且XLµ l ;
r——导线W的电阻率。

因此,当负载电流IL通过时就会有压降,其大小如下式所示:
URZw=IL ZW (5)
这样一来,负载端的电压UL就是从UPS输出电压UUPS减去线路压降ILZW,可用下式表示:
UL=UUPS-ILZW (6)
从图中可以看出,在脉冲负载电流IL通过时,线路压降ILZW随着导线的长度延长而增大,在负载端最大,这就使负载端出现电压波形失真的原因。
同样从图中也可以看出,供电线路是以UPS输出端A、B为起点的,很明显在这一点的线路长度l=0,所以线路压降ILZW=0,此点的电压
UL=UUPS-ILZW=UUPS
换言之,负载脉冲电流在线路上形成的压降根本就反馈不到UPS输出端来,那么变压器在这里也就没有所谓抗“干扰”的任务。从众多实际用户机房测试中完全证明了这一点,这里面既有工频机型UPS也有高频机型UPS。由此证明,所谓工频机型UPS输出变压器在这里抗干扰是虚晃一枪。当然会有人说,你讲的不对,我们的那台UPS输出端就有波形失真。这能说明什么问题呢?只能说明两个问题:
① 你的那台UPS输出动态不好;
② 更说明那个变压器没有起啥作用。
既然变压器两端都没有干扰,那么UPS输出端的滤波器是起什么作用的呢?因为UPS逆变器输出的是脉宽调制波,这个滤波器是做解调用的,把正弦波解调出来送到输出。这和变压器没有关系。
(3)实际经验证明变压器能抗干扰剖析
我们的发电机容量没有问题,后面是6脉冲整流的UPS,但是由于6脉冲整流器的作用出现了干扰,发电机带不了UPS,后来就到工厂随便绕了个1:1的变压器,接上以后,发电机就可以带UPS了,这不是把干扰给抗了吗!这的确是个好例子,好就好在发电机可以带UPS了。但其抗干扰作用的机制是变压器的漏感,可以说这个变压器的漏感很大,是个不合格的变压器,如果用在UPS输出就会导致波形失真。实际上在这种情况下不必那么费事,在发电机和UPS之间接个滤波器就可以了,既省钱又省地方,还省力。
5 结束语

通过对工频机型UP S的输出变压器可以缓冲负载的电流突变,可以起到抗干扰作用的讨论知道,该变压器没有这么多的作用。因此,对于没有输出变压器的高频机型UPS,在稳压功能方面不会受到影响。■

3 设备电源变压器的基本要求

一个合格的变压器不需要有很小的漏感,换言之,变压器的漏感越小越好。这是因为对变压器的要求是输出波形不失真,即输入什么波形输出也必须是什么波形,输出只是幅度的改变,而形状决不能改变。要达到这一目的,就必须要求变压器的工作模式是线性的。这一点非常重要,原因是UPS有一个非常重要的指标,那就是输出电压的动态性能。UPS是一个电压源,也就是稳压源。稳压源的特点是电流变化时电压不变,对UPS来说在其能力范围内负载电流无论如何变化,电压都是稳定的。图1示出了工频机型UPS的原理框图。

图1 工频机UPS的原理方框图

具体来说,UPS的输出端在变压器的后面,也就是说变压器后面的负载电流不论如何变化,其输出电压都不许变化,这就是对动态性能的要求。如何实现这个性能呢?

图2 作为电压源的UPS和输出端负载关系原理图

通过对图2关系的计算就可以找出实现动态性能的途径。图2中点划线方框代表的是UPS,E是逆变器输出的电压,r是包括变压器在内的UPS内阻抗,R是负载电阻,I是负载电流,U是负载端电压。由此可以看出:

从式(2)可以看出,如果UPS的内阻r等于零,那么括号内的值就是1,就可以实现U=E ,这就是一台合格的UPS。在这里需要注意的是,负载电流I不是稳定的直流电流,而是随机变化的脉冲电流,也就是说存在变化率。如果在电源通往负载的线路上有电感L存在,在负载电流变化时就会有反电势e 。这个反电势就取决于负载电流的变化率,即:

这时就有U=E - e,照样造成输出电压的不稳定,即动态性能不好的结果。也就是说电感是阻碍电流变化的,是脉冲电流的大敌。所以,在电源通往负载的线路中不允许有任何电感存在。最可能有电感的环节就是变压器,所以在绕制变压器时最怕有漏感,漏感越小变压器的质量越高。那些说变压器可以抗干扰者的根据恐怕就是基于变压器的电感,变压器没有了电感还靠什么抗干扰?
4 变压器其他功能剖析

(1)变压器可缓冲负载电流的突然变化剖析

众所周知,IT负载电流是随机变化的,这种变化是根据其工作量的大小来决定的。往往有这样的情况,机房内设备在正常工作时,比如从UPS的LCD上显示

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