SP12-90 圣阳蓄电池12V90AH/20HR技术参数
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矢量图分析的适用范围,分析问题时,需要相应的负载性质,选择参数,是否对某参数进行优化、优化的优缺点等,这些都是条件。明确条件,有助于了解分析方法、概念、结论等各自的适用范围、启发性和参考价值,以供灵活应用。
1矢量图适用范围
(1)矢量图能分析正弦波的线性电路
矢量图是表达电压、电流有效值和相位的图形,实际隐含着三个条件:
①交流、正弦波
矢量的定义是“旋转矢量”,矢量旋转时在纵轴(Y轴)上投影的长度随时间变化的波形为正弦波。
②线性电路
电压是正弦波时,只有线性电路,才能使电流为正弦波。
③相同频率
同一张图上的所有矢量都必须是以相同角速度旋转的矢量,即相同频率。不能分析非线性电路的谐波。
(2)非线性电路的“基波”可用矢量图分析非线性电流时,可分解成基波和谐波。
①基波电流成分
基波电流成分是从非正弦波电流中分解出来的与电源频率相同的正弦波电流成分,基波的等效电路是线性电路,符合上述三个条件,故可以用矢量图分析。但规范性的非线性负载的基波电流是阻性负载,不是感性或容性负载。
②谐波电流成分
由于频率不同于基波频率,不能用矢量图分析。对于谐波电流总有效值对功率管电路总有效值的影响的计算方法,但谐波电流相对较大时,对功率管电路电流总有效值的影响不能忽略。

2矢量图分析举例
以UPS应用期刊中见到的、影响很广的UPS矢量图为例,分析简介,分析条件,灵活应用。
(1)“矢量图分析”举例的物理过程矢量图分析了两种负载状态:
①功率因数为0.8的感性负载状态
负载为电感和电阻的并联,电感电流(有效值)为总负载电流的60%,为将设计开关管电路的电流减到最小,选择电容器容量很大,使导前于电压的电容电流也是总负载电流的60%,可完全抵消电感电流,使逆变器功率管电路的负载功率因数为1,使功率管电路的电流减小到仅为UPS输出额定电流的80%,显示出了优点。从学术观点上看可称之为单因素的“优化”。
②功率因数为1的阻性负载状态
阻性负载中没有电感电流,上述起好作用的电容电流,现在起不到抵消电感电流的好作用了,反而很大程度上占用了逆变器功率管电路的电流容量,使输出有功功率的能力减小到额定容量的53%;显示出了明显的缺点。
(2)单一状态优化的优缺点
①两种状态的对比
上述①状态下,功率管电流有效值减小了20%。上述②状态下,要输出同样大小的有功功率(即80%视在功率大小的有功功率),需要增大UPS的容量(相应增大功率管的电流容量)到80%/53%=1.5倍,即要增大50%,要比前述减小的20%,多增大了30%;投入的成本更高。

②单一状态的“优化”
专题的设计、分析,都有其“特定条件”的,应特别注意上述UPS的一个“特殊条件”,就是只对感性负载上述①状态进行“优化”;即“电容电流完全抵消电感电流”;使功率管电路的电流容量为最小;它造成了电路在该状态下的优点;同时又造成了另一状态的缺点。
这种设计,对于只工作在专门是一种有利的工作状态(即0.8功率因数的感性负载)的UPS来说,是可取的。
(3)两种状态优化参数的协调
从以上分析可以得到启发,如果将另一状态也进行优化,并将两状态的参数进行协调,可改善UPS适应负载性质的范围。
①阻性负载状态的“优化”
若考虑阻性负载,即②状态的改善;阻性负载(没有电感电流)不需要(只有“感性负载”才需要的)大容量的电容器作相位补偿,取消此大容量的电容器(即留下小容量的滤波电容部分)就是最佳的选择;即②状态的“优化”。
②两状态的协调(折衷)
如果此UPS要顾及上述两种负载性质,参数应在两个相应数据之间选择,即电容器的容量应比感性负载最佳所需之值要小得多,也要比阻性负载最佳所取之值大得多,称之为协调(或折衷)。
4)更宽的负载范围的考虑
如果要考虑容性、阻性和感性更宽的负载性质范围,这个电容器还可取小,如:只考虑滤波,不考虑相位补偿,这时逆变器功率管的电流容量还需增大。
5 非线性负载
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