高頻機(jī)型UPS的幾個“致命弱點(diǎn)”論值得商榷
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圖14 常模干擾和共模干擾原理圖
令人不解的是，同樣的變壓器接在高頻機(jī)型UPS逆變器的輸出就有那么多的“隱患”，而接在工頻機(jī)型UPS逆變器的輸出就具有了更優(yōu)異的抗“沖擊性”負(fù)載的能力。實(shí)際上這是電抗器或扼流圈的特性。暫且不說概念上的誤解，就算把這個變壓器當(dāng)成電感性吧，就是這個電感性在某種說法下：用在高頻機(jī)型UPS逆變器的輸出端就會出現(xiàn)損壞用電設(shè)備的“反激型的瞬態(tài)尖峰電壓”，而用在了工頻機(jī)型UPS逆變器的輸出就具有了更優(yōu)異的抗“沖擊性”負(fù)載的能力。不僅如此，還成了“跨接在UPS與整流濾波型非線性負(fù)載之間的‘50Hz濾波器’，它將大幅度提高UPS承擔(dān)具有高峰比的沖擊性電流的能力”。看來這個變壓器智能化到極點(diǎn)了！不過，筆者倒是遇到了輸出接變壓器燒毀和電池的例子，而且是燒的工頻機(jī)。如下例所示。
例：北京某制造廠就因600kVA UPS供電方案如圖15所示。這里用5臺150kVA UPS做4+1冗余并聯(lián)，輸出端是5個UPS輸出變壓器次級繞組并聯(lián)。負(fù)載中還有一臺300kVA變壓器，可說是層層設(shè)防。但在電池模式供電時由于300kVA負(fù)載變壓器開關(guān)S合閘，因負(fù)載變壓器的瞬時短路而導(dǎo)致了UPS部分燒毀和電池組起火，一舉燒毀了70余節(jié)100AH電池，5個變壓器沒起到任何所謂“緩沖”和“濾波器”的作用。
值得一提的是有的把變壓器說成可以抗干擾，這又是一個基本概念問題。什么器件可以抗干擾？具有基本電路知識的人都知道，只有非線性器件或慣性器件才能抗干擾。變壓器是非線性鐵心器材工作在線性區(qū)，正因如此，它才使得傳輸波形不失真。變壓器的繞制關(guān)鍵就是力求漏感越小越好，零漏感的最好。一個好的變壓器就幾乎是一個全線性的裝置，線性電路的的特點(diǎn)就是不失真地傳輸波形——輸入是什么波形輸出就照樣復(fù)制，這可以用雙蹤示波器來檢測，一看便知，無需爭論。漏感大的變壓器因有電感是低質(zhì)變壓器，甚至是不合格產(chǎn)品，因?yàn)樗档土穗娫摧敵鲭妷旱膭討B(tài)性能。有人拿著不合格產(chǎn)品負(fù)面性能造成的現(xiàn)象當(dāng)成正事來說就不合適了。
圖15 某半導(dǎo)體廠4+1冗余并聯(lián)連接輸出接一變壓器的原理圖
當(dāng)然，專門的工頻機(jī)型UPS輸出變壓器為了從PWM解調(diào)出正弦波，有意識地在輸出變壓器繞制時有意留一點(diǎn)漏感，目的是利用此漏感和變壓器后面的電容器構(gòu)成LC濾波器。但這個漏感很小，以不影響UPS的輸出動態(tài)性能為度。
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