一种带操作过电压防护的ups系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种UPS系统，尤其是涉及一种带操作过电压防护的UPS系统。
【背景技术】
[0002]自然界中不可避免的会出现雷雨天气，雷电浪涌高压会通过电网或其他通讯线路传输到设备端，即使不会立即损毁设备，也会对设备内部造成一定的累计性损害。另一方面，操作电动机、电抗器、变压器以及配电线路等带感性的负载时，由于这些感性设备具有储能作用，电流突然变化时，会产生磁能和电能的转化，引起高电压，这是操作过电压产生的主要原因。
[0003]操作过电压的特点是电压相对雷电浪涌电压低，但持续时间较长，传递到设备比如UPS(不间断电源)端的能量可能更大，因此其破坏性不可忽视。目前大部分UPS系统对过电压的防护主要针对于持续时间短的浪涌电压的防护，简单地使用防雷器或压敏电阻等，电压相对较低的操作过电压不会触发保护动作，从而无法起到防护作用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带操作过电压防护的UPS系统，可以快速有效地防护操作过电压，具有结构简单、实施方便、可靠性好等优点。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种带操作过电压防护的UPS系统包括连接三相电压的可控整流器、连接可控整流器输出端的逆变器、连接逆变器输入端的升压电路以及通过开关电路连接升压电路的电池组，所述可控整流器的输出端设有直流母线电容，还包括整流控制装置，所述整流控制装置包括依次连接的电压传感器、电压比较计数器和主控器，所述电压传感器设于三相电压的输入端，所述主控器通过驱动电路连接可控整流器，所述开关电路连接主控器。
[0007]所述可控整流器包括三相全控桥式整流电路，所述三相全控桥式整流电路包括三路的整流支路，每路的整流支路包括第一晶闸管和第二晶闸管，三相电压的一相火线分别连接第一晶闸管的阳极和第二晶闸管的阴极，第一晶闸管的阴极连接可控整流器的正输出端，第二晶闸管的阳极连接可控整流器的负输出端，正输出端和负输出端分别通过直流母线电容连接可控整流器的零线输出端，主控器通过驱动电路连接第一晶闸管和第二晶闸管的门极。
[0008]所述每路的整流支路还包括第一电感、第二电感、第一二极管、第二二极管、第一绝缘栅双极晶体管和第二绝缘栅双极晶体管，第一晶闸管的阴极连接第一电感的一端，第一电感的另一端分别连接第一二极管的正极和第一绝缘栅双极晶体管的集电极，第一二极管的负极连接可控整流器的正输出端，第二晶闸管的阳极连接第二电感的一端，第二电感的另一端连接第二二极管的负极和和第二绝缘栅双极晶体管的发射极，第二二极管的正极连接可控整流器的负输出端，第一绝缘栅双极晶体管的发射极和第二绝缘栅双极晶体管的集电极均分别连接可控整流器的零线输出端，主控器通过驱动电路连接第一绝缘栅双极晶体管和第二绝缘栅双极晶体管的栅极。
[0009]所述直流母线电容为薄膜电容。
[0010]所述主控器为PLC控制器。
[0011]所述可控整流器的输入端设有配电电路，所述配电电路包括防雷电路或防瞬态浪涌电路。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0013]I)由于目前大部分UPS系统对于电网中的操作过电压的保护能力较弱，或经过其输入浪涌保护器件之后的残压较高，仍然会使得UPS内部器件损坏，甚至对后级用电设备造成损伤。本实用新型方案对所设计到的UPS系统，在直流母线电容的选型上提高了其额定电压等级，加大了母线电容的储能能力，可以吸收更多的来自电网的能量同时不会对系统造成损伤。
[0014]2)本实用新型一方面在硬件设计上加强了对过电压的耐受能力，可以吸收一定的过电压能量，另一方面对过电压进行实时监测，一旦检测到操作过电压，启动保护动作。因为采用了上述监测逻辑，配合整个UPS系统的硬件设计优化，可以快速有效地防护操作过电压，而且保护动作点和灵敏度可以方便地调整，结构简单、实施方便、可靠性好。
【附图说明】
[0015]图1为传统UPS系统结构示意图；
[0016]图2为本实用新型中可控整流器的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型系统工作流程图。
[0018]图中:1、可控整流器，2、逆变器，3、升压电路，4、电池组，5、配电电路，6、开关电路，
7、整流控制装置。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]如图1、图2所示，一种带操作过电压防护的UPS系统包括连接三相电压的可控整流器1、连接可控整流器I输出端的逆变器2、连接逆变器2输入端的升压电路3、通过开关电路6连接升压电路3的电池组4和整流控制装置7，电池组4通过充电器连接三相电压，可控整流器I的输出端设有直流母线电容C4、C5，整流控制装置7包括依次连接的电压传感器、电压比较计数器和主控器，电压传感器设于三相电压的输入端，主控器通过驱动电路连接可控整流器I，开关电路6连接主控器，直流母线电容C4、C5为薄膜电容。主控器为PLC控制器。可控整流器I的输入端设有配电电路5，包括防雷电路或防瞬态浪涌电路。
[0021]可控整流器I和逆变器2进行市电模式工作，电压传感器对三相电压的输入瞬时值进行实时监测，电压比较计数器比较任意时刻的瞬时值是否大于电压阈值，若是则进行加计数，若否则进行减计数，当计数的数值大于计数阈值，则主控器通过驱动电路关闭可控整流器I，并打开开关电路6，电池组4输出电压，转换到电池放电模式。
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