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UPS電源

  • UPS電源
是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。

  UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求,克服中、大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題,以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。

  UPS的中文意思為“不間斷電源”,是英語“UninterruptiblePowerSupply”的縮寫,它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤,使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。

  組成

  UPS電源系統(tǒng)由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC),進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān),主機(jī)自檢不間斷電源

  故障后的自動旁路開關(guān),檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

  在電網(wǎng)電壓工作正常時,給負(fù)載供電如圖所示,而且,同時給儲能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池供給負(fù)載所需電源,維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當(dāng)由于生產(chǎn)需要,負(fù)載嚴(yán)重過載時,由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電(如虛線所示)。

  工作過程

  當(dāng)市電正常380Vac時,直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸出穩(wěn)定的220V或380Vac交流電壓,同時市電經(jīng)整流后對電池充電。當(dāng)任何時候市電欠壓或突然掉電,則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當(dāng)電池能量即將耗盡時,不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警,并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能,當(dāng)發(fā)生超載(150%負(fù)載)時,跳到旁路狀態(tài),并在負(fù)載正常時自動返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載(超過200%額定負(fù)載)時,不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關(guān),重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。

  UPS分類以及原理

  UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。

  其中,我們最常用的是后備式UPS,它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護(hù)等UPS最基礎(chǔ)也最重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉(zhuǎn)換時間,逆變輸出的交流電是方波而非正弦波,但由于結(jié)構(gòu)簡單而具有價格便宜,可靠性高等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于微機(jī)、外設(shè)、POS機(jī)等領(lǐng)域。

  在線式UPS結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但性能完善,能解決所有電源問題,如四通PS系列,其顯著特點(diǎn)是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應(yīng)用在關(guān)鍵設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中。

  在線互動式UPS,同后備式相比較,在線互動式具有濾波功能,抗市電干擾能力很強(qiáng),轉(zhuǎn)換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,所以能配備服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū)。

  應(yīng)用

  不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于:礦山、航天、工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備UPS不間斷電源應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運(yùn)、交通、電廠、變電站、核電站

  消防安全報(bào)警系統(tǒng)

  無線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動通訊

  太陽能儲存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備

  控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、個人計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。


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