并联逆变电源

模块单元介绍
　

系统原理

技术指标

设备选型

模块单元介绍

1、并联逆变模块
   HX系列升级版并联逆变电源及其系列产品是按照国家有关逆变电源的标准，针对我国具体情况设计、制造的电源设备。设备内部电路拓朴结构采用全高频数字化、智能软件控制，结合相应的硬件电路，反馈响应速度及过流、短路保护速度快速准确，有效地保护末级功率器件，使整机可靠性大为提高。
    设备采用了无主从、自主均流并联方式的数字相位同步锁定技术，可以在不断开负载的情况下通过热插拔增加或减少并机模块，实现（N+X）并联冗余，当某一模块发生故障时，可自动退出并机系统，并发出故障告警信息。
    本设备标准使用为多模块并联使用，也可单机使用。

    3KVA(2U)逆变模块原理介绍

    A ）3KVA(2U)逆变模块原理框图:

B ）工作原理
    直流电源提供的电压经保险丝、继电器、滤波器加到高频升压部分，将输入直流 电压进行提升，以满足逆变功率器件的工作要求。高频逆变部分将提升后的直流 电压变换为220V、50HZ的交流电，经滤波后通过继电器到输出端。控制器控制输入及输出继电器的通断，(当设备内部或外围出现故障时，继电器断开，正常时闭合。)同时调节控制高频升压及高频逆变的工作状态及输出。滤波器将设备内部的高频成份滤出，使之与输入、输出端隔离，不影响与其联接的其它外部设备。

    C )3KVA(2U)模块外型示意图

   a）逆变器模块正面示意图，如图2

1、逆变器工作指示灯（绿） 
2、逆变器负载指示灯 
3、逆变器故障指示灯（红）
4、OFF按钮   
5、ON按钮
图-2   3KVA（19″2U）逆变模块正面示意

1、 功率接插件 
2、保险 
3、CAN总线接口（DB15）
4、模块输出火线 
5、地线 
6、模块输出零线 
7、DC（-）输入    
8、DC（+）输入   

图-3  3KVA逆变模块后侧及接口示意图 

2.并联系统静态旁路模块(选配件)
静态旁路模块单元原理图,见图4:

图-4  静态旁路模块原理图

静态旁路单元用来选择市电 / 逆变电源系统的输出转换。

   有两种工作模式可以选择：一种是逆变电源系统为在线运行，市电作备用；另一种是交流市电作为运行电源，逆变电源系统作备用。无论哪一种工作模式，逆变电源系统都随时跟踪 / 锁定在市电的相位频率上，一旦运行中的电源发生故障，立即切换到备用电源上。

    由于采用了由微控制器控制的快速跟踪 / 切换的静态旁路开关，所以本系统在旁路转换期间不会让计算机系统复位。

    本逆变系统输出的零线是与市电零线一起连接到负载零线上的。火线则分别通过电子开关（双向可控硅）JK₁、JK₂切换到负载的火线上。当系统上电时，控制单元分别侦测市电及逆变系统输出的相位，并通过系统总线（CAN总线）向各模块发送跟踪指令，当相位差小于1.5°时系统自动锁定，完成同步锁相，其过程约数十毫秒。其后逆变系统就准确地与市电保持同步锁相。

    静态旁路模块控制面板（参见图5）上共有三只LED，分别表示“逆变”

“旁路”及“同步”三种运行状态。面板中间还有一只转换开关，按下左边是“online逆变”在线运行模式，此时由逆变系统供电，市电处于后备工作状态，按下右边是“bypass旁路”运行模式，此时由市电供电，逆变系统处于后备工作状态。
    静态旁路模块标准配备4个干接点,与静态旁路模块内部电气完全隔离。所表示的工作状态分别为：
逆变工作、市电工作、逆变故障、市电故障。

静态旁路模块正面面板示意图，见图5：

1、手动逆变、旁路转换开关   2、逆变与市电相位同步指示灯（绿）

3、旁路工作指示灯（红）     4、逆变器工作指示灯（黄）

图-5  静态旁路模块面板示意图 

1、逆变模块输出火线  2、静态旁路模块输出火线  3、市电输入火线

4、零线  5、CNA总线(DB15)接口   6、干接点接口

                     图-6  静态旁路模块后面板示意图

监测模块
监测模块单元原理框图如下:

图-7  监测模块原理图

监测单元由数据采集、数据处理和液晶屏及其驱动组成。数据采集是对输入直流电压和输出交流电压进行采样，同时通过安装在配电单元的霍尔传感器采集直流母线上的总输入电流，与来自各个模块的工作状态、输出电流等运行参数送入数据处理；把数据通过内部总线送到数据显示部份。数据显示部份由TFT彩色液晶显示屏及其驱动电路组成，其功能是将各种电流、电压数据以及来自各逆变电源模块的故障告警信息分别存贮 / 显示，还可以通过面板上的翻页按键来选择不同的显示页面。并设置一分钟屏幕保护程序，停止操作一分钟后显示器自动关闭，若想查看信息，按动翻页键即可。
   数据显示部份由TFT彩色液晶显示屏及显示驱动电路组成，其功能是将来自数据采集板的各种电流、电压数据以及来自各逆变电源模块的故障告警信息分别存贮 / 显示，还可以通过面板上的翻页按键来选择不同的显示页面。并设置一分钟屏幕保护程序，停止操作一分钟后显示器自动关闭，若想查看信息，可按动翻页键即可。
   数据通信部件是将系统的各种电压、电流及故障告警信息通过RS_422或TCP/IP协议栈处理，通过串行口传送给计算机或打包成标准的与互联网兼容的数据帧，通过局域网或因特网发送到远端监控的计算机平台上，实现远程监测。
   本系统的内部，通过CAN（Controller Area Network）总线来交换各种测控信息，因此系统自身也是一个遵从CAN协议的、具有各种测控接点的微型网络系统。
监测模块有两种模式，一种是嵌入式（嵌入机架门上）；另一种是做成标准19英寸“抽屉式” 模块，该形式前后板示意图见图8、图9。
“抽屉式”监测模块前面板示意图如图7所示：

1、上、下翻屏按钮    2、TFT液晶显示器  
图-8 “抽屉式”监测模块面板示意图
“抽屉式”监测模块后面板示意图如图8所示：

1、功率接插件    2、CAN接口（DB15）  3、RS_422   
4、DC（+）输入   5、DC（-）输入   6、交流采样 
图-9  “抽屉式”监测模块后面板示意图
嵌入式监测单元是直接安装在机架上方小门上，前后面示意图见图10、图11。
嵌入式监测面板前面示意图如图10所示：

1、上、下翻屏按钮    2、TFT液晶显示器 

                 图-10  监测面板型前面示意图

嵌入式监测面板背面示意图如图11所示：

1、TCP/IP接口   2、CAN接口  3、  DC48V输入、交流采样

图-11  监测面板型后面示意图

4、配电单元
    配电单元分二种安装方式，一种安装在机架上部；另一种安装在机架上部内,打开机架上部装有显示器的小门即可见。
    配电开关由输入直流电源的“off分 /on 合”开关和交流输出分路开关组成，用来控制系统的直流输入及交流输出。交流输出可从系统输出总线直接输入到用户自备的配电箱内,亦可由交流输出分路开关分成多路输出。
   配电面板上还有一个供维修旁路用的“Manual手动/Auto自动”转换开关，用来将负载直接转换到市电上，以便对静态旁路单元进行维修。
   配电单元示意图见图12：

1、手动/自动转换开关 2、交流输出分路开关 3、直流输入开关

         图-12  配电单元示意图