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。
UPS電源系統(tǒng)作為順應(yīng)電力市場(chǎng)需求發(fā)展起來(lái)的高技術(shù)產(chǎn)品,它具有明顯的電力保護(hù)功能:當(dāng)市電斷電時(shí),不間斷地向負(fù)載繼續(xù)供電;在市電不穩(wěn)定的時(shí)候,可以避免負(fù)載遭受欠壓、浪涌沖擊等的危害,并地改善供電質(zhì)量;當(dāng)供電系統(tǒng)(包括UPS)故障時(shí),能給負(fù)載(特別是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))以的保護(hù),并起到過(guò)載、短路、電池過(guò)放等防護(hù),為負(fù)載提供一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境。
企業(yè)對(duì)UPS電源保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用將更加深入。UPS的應(yīng)用將呈現(xiàn)出從單機(jī)向冗余結(jié)構(gòu)變化,從注重系統(tǒng)的可靠性向注重系統(tǒng)的可用性變化,從單純供電系統(tǒng)向保證整個(gè)IT運(yùn)行環(huán)境變化等趨勢(shì)。而隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)技術(shù)已廣泛應(yīng)用在UPS的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中,UPS的技術(shù)將出現(xiàn)以下六大發(fā)展趨勢(shì)。