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直流支撑系统DC-BANK

发布时间:2020-11-23 发布时间:
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1 概述

电动机不间断电源系统(Motor UninterruptiblePower System,简称MUPS)是上海隽睿自动化技术有限公司研制的区别于市场上的UPS、EPS 的供电系统。MUPS 的一套直流支撑系统DC-BANK可支持多台乃至上百台变频器(VVVF)在电网晃电、停电时不间断工作,因而也保证多台乃至上百台电动机在晃电、停电时,不间断工作。因此MUPS是针对电动机群设计的理想电源系统,该系统适用于连续生产的化工、钢铁、化纤、集成电路芯片、玻璃、造纸等行业,同时可作为消防应急电源使用,在工厂、大楼的消防系统中也有独到的用处。

2 MUPS 的性能特点

1)结构简单可靠,系统未用常规UPS向VVVF提供交流电源,而MUPS向VVVF提供直流电源,从而减少了AC/DC、DC/AC 两次变换。常规UPS整流充电器既要对蓄电池充电,还须向逆变器提供额定直流功率,而MUPS 充电器只对电池充电,其功率仅为常规UPS的10%左右,成本低,可靠性高。

2)MUPS 系统里包含接入系统中的所有电动机的启动控制和保护元件,采用IGBT逆变功率器件和微处理器控制

3)电动机享有VVVF 的软启动、调速等功能,并具备短路、接地故障和过载等保护特性。

4)MUPS 系统里充电器仅对蓄电池充电,具有稳压、限流及浮充温度补偿功能。

5)MUPS 系统里的PLC 对每台电动机的启动、停止和蓄电池定期向假负载放电等状况实施监控、保护。

6)MUPS 系统里的各回路完全独立,当检修某回路VVVF及其控制保护电路时,不影响其他回路工作。

7)MUPS 系统里设置的静态开关具有环流隔离功能。

8)MUPS 系统里静态开关采用在线跟踪和电压自动监控,保证主电源失电时,系统瞬时切换到电池供电,变频器的输出没有任何中断。主电源恢复正常时,静态开关自动阻断蓄电池与被保护电机驱动器的连接,蓄电池自动充电在维持状态。

3 MUPS系统技术数据

MUPS 系统技术数据如表1 所列。

4 MUPS系统组成及原理图

MUPS 系统由变频器VVVF +直流支撑系统DC-BANK组成。直流电源支撑装置DC-BANK主要由蓄电池BAT、整流充电器CD1、静态开关SW1、快速熔断器QD1、直流接触器MF1、电动机M、执行单元控制器等组成。变频器VVVF由AC/DC整流器、DC/AC 逆变器等组成。整套MUPS 系统设备包括VVVF、DC原BANK在内,如果用户已装有变频器VVVF,则可提供DC原BANK直流支撑系统。

MUPS 原理图如图1 所示。

5 DC-BANK 系统的工作模式

直流支撑系统DC-BANK有三种工作模式。

1)正常工作模式由厂用电通过具有双变换及软起动功能的VVVF驱动电动机,充电器对电池浮充电。

2)断电工作模式静态开关SW1 开通,蓄电池直流电通过VVVF驱动电动机;厂用电恢复,系统自动恢复正常工作。转换过程不断电。

3)检修工作模式每个回路相对独立,n台PLC分路独立管理n台VVVF,并对直流系统进行监控。

在工作现场通常都是电机群,只需设计一套系统就可以解决问题。例如3 台电机的工作模式如图2 所示。

6 DC-BANK 工作原理及控制逻辑

6.1 DC-BANK 系统工作原理

当电网供电正常时,静态开关SW1处于关断状态,切断电池组BAT 与变频器的通路,直流支撑系统装置通过整流设备对蓄电池组进行浮充电,装置储能;当交流电源低于变频器低压保护值时(即交流368 V,直流516 V)时,监控系统触发静态开关SW1瞬间导通,可以做到变频器由交流供电和由电池组供电的瞬时转换。


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