節(jié)能型VTS雷達站的電源子系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型方法
2、雷達站負載分析
雷達馬達納入UPS供電后,與開關(guān)電源設(shè)備組成了感性和容性混合負載。由于感性動力負載對電源的需求特性與普通開關(guān)負載顯著不同,需要對雷達馬達負載進行測試,以獲得其瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性,進而支持UPS選型。
(1)雷達馬達
某VTS集成商提供兩種類型的雷達天線馬達,即直接啟動或帶緩啟動的三相雷達馬達。這兩種馬達的單相穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)功耗截圖如圖3、圖4。
圖3中,單相穩(wěn)態(tài)峰值電流為1.83A(三相總有效值功率0.85kVA);瞬態(tài)峰值電流為12.5A(三相總有效值功率6.0kVA/2s)。
圖4中,單相穩(wěn)態(tài)峰值電流為1.83A(三相總有效值功率0.85kVA);瞬態(tài)峰值電流為10.0A(三相總有效值功率5.0kVA/3s)。
圖3:直接啟動的1 P三相雷達馬達的單相穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電流截圖
圖4:帶緩啟動的1 P三相雷達馬達的單相穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)電流截圖
可見,雷達站負載是個穩(wěn)態(tài)功耗較低,而瞬態(tài)功耗較高(約達到穩(wěn)態(tài)的 7 倍),啟動時間較長(長達2s)的動力負載。
(2)開關(guān)電源設(shè)備
開關(guān)電源設(shè)備屬于弱感性負載,額定功耗較低(實測表明,微波收發(fā)機最大穩(wěn)態(tài)功耗為273VA,僅為雷達馬達的814VA的1/3)。而且現(xiàn)代開關(guān)電源設(shè)備,普遍采用“軟啟動”電路,防止浪涌電流的形成,保證開機全過程無瞬態(tài)沖擊電流。如圖5為某臺式PC開關(guān)電源的實測啟動電流波形:
圖5:某臺式PC開關(guān)電源的實測啟動電流波形
雷達站負載加電時,通常采用“間隔”啟動的方法啟動負載,比如間隔數(shù)表啟動:雷達馬達雷達收發(fā)機其他開關(guān)電源設(shè)備。啟動過程不會同時對UPS造成瞬態(tài)啟動的疊加沖擊。在雷達馬達經(jīng)啟動進入正常運行狀態(tài)后,UPS通常仍具備足夠大的瞬態(tài)過載能力來應(yīng)對后續(xù)設(shè)備的逐一啟動。因此雷達站開關(guān)電源設(shè)備對UPS的瞬態(tài)要求也遠低于雷達馬達,可不做重點考慮。
(3)機房輔助設(shè)備-空調(diào)
空調(diào)設(shè)備的感性壓縮機存在較大的啟動瞬態(tài)功耗, 對電源的沖擊較大,不提倡將空調(diào)接入UPS。但作為雷達站輔助設(shè)備,如空調(diào)以及照明、消防設(shè)備等小功率輔助設(shè)備可以與UPS并聯(lián)接入發(fā)電機。
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