臺灣博碩士論文加值系統

三相四線式配電系統廣泛的應用於低壓工業配電與大樓以提供單相與三相負載所需之電力，不斷電電源系統經常用來提供高品質電力給科技廠之工業製程及商業大樓之處理資料之電腦及精密儀器。本論文中將探討三相輸入單相輸出不斷電電源系統，其包含三相交流-直流轉換器、蓄電池組及單相直流-交流變流器，文中將探討數種應用於三相交流-直流轉換器之功率因數校正之電路架構與控制方法，並將提出一種新式功率因數校正控制方法結合改良雙開關功因修正電路組成之三相交流-直流轉換器，其可使三相輸入電流為平衡之三相弦波且與市電電壓同相位，以達單位輸入功因；而單相直流-交流變流器則採用二極體箝位式三階變流器，不論市電正常與否，均產生一高品質之單相電壓提供給負載。最後，本論文將利用電腦模擬來驗證本文所發展之三相輸入單相輸出不斷電電源系統之功能，模擬結果證明本論文所發展之三相輸入單相輸出不斷電電源系統具有優異之性能。

Three-phase four-wire distribution power systems have been widely applied in office buildings and manufacturing-office buildings to supply single-phase or three-phase loads. The uninterruptible power supply (UPS) is generally applied to supply the high quality power to the computer and precise equipment. In this thesis, three-phase input single-phase output UPS, composed of three-phase AC-DC power converter, battery set and single-phase DC-AC inverter, is addressed. Several circuit topologies and control methods, applied for the power factor correction, are analyzed, and the advanced two switches based power factor correction circuit with a new power factor correction method is proposed and implemented in the three-phase AC-DC power converter. The three-phase input currents of proposed three-phase AC-DC power converter are balanced, sinusoidal and in phase with the three-phase utility voltages so as to perform the unity power factor. The single-phase DC-AC inverter is configured by a diode-clamped three-level inverter to generate a high quality voltage to the load regardless the utility is normal or not. Finally, the computer simulation is made to verify the performance of proposed UPS. The simulation results show the performance of proposed three-phase input single-phase output UPS is as expected.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表 目 錄 vi
圖 目 錄 vii
符 號 說 明 xv
第一章 前言 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻探討 2
1.3 研究目的 5
1.4 論文架構 5
第二章 不斷電電源系統 6
2.1 不斷電電源系統 6
2.2 不斷電電源系統分類及特性說明 6
2.2.1 在線式不斷電電源系統 7
2.2.2 線上互動式不斷電電源系統 9
2.2.3 離線式不斷電電源系統 11
第三章 三相交流-直流轉換器 13
3.1 三相全波整流器 13
3.2 外加電力濾波器 17
3.2.1 被動式濾波器 17
3.2.2 主動式電力濾波器 18
3.3 更改三相交流-直流轉換器之電路設計 20
3.3.1 12脈波整流器 20
3.3.2 單相主動功因校正整流器 23
3.3.3 三組單相功率因數校正電路組成三相四線功率因數校正器 29
3.3.4 雙開關功因修正電路組成三相功率因數校正器 34
3.3.5 兩組單相雙升壓功因修正電路組成之三相四線功率因數校正器 37
3.3.6 改良雙開關功因修正電路組成之三相功率因數校正器 43
第四章 單相直流-交流變流器 51
4.1 正弦波脈寬調變技術 51
4.2 半橋式直流-交流變流器 54
4.3 全橋式直流-交流變流器 58
4.4 二極體箝位三階直流-交流變流器 63
第五章 三相輸入單相輸出之在線式不斷電電源系統之控制原理與模擬結果 69
5.1 高功率因數校正之三相整流器 69
5.2 直流-直流升壓轉換器 72
5.3 二極體箝位三階變流器 73
5.4 三相輸入單相輸出不斷電電源系統模擬結果 75
第六章 結論 101
6.1 總結 101
6.2 未來研究方向 102
參考文獻 103

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