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1、UPS工作原理WindPowerBasicTraining保證在任何情況下的正常供電，是制造行業(yè)的重要基礎(chǔ)。為此，除了工業(yè)電網(wǎng)的正常供電外，還需要對重要設(shè)備控制配備UPS供電系統(tǒng)，UPS電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，如我們廠的DCS操作站、工程師站、PROFIBUS及SIMOCODE控制電源都配有獨立的UPS電源，主要的目的是確保這些設(shè)備能夠在電網(wǎng)掉電下正常工作，因其對UPS的智能化程度要求比較高，儲能器材采用免維護(hù)蓄電池（干電池和水電池），使得在運行中往往忽略了對該系統(tǒng)的維護(hù)和檢修。其實日常維護(hù)的好壞，對電源的壽命
2、和故障率有很大的影響，下面根據(jù)我們使用中的具體情況介紹UPS電源的使用注意事項和日常維護(hù)要求。引言UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“UninterruptiblePowerSupply”的縮寫，它能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。什么是UPS電源UPS電源系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲能、逆變和開關(guān)控制。具有穩(wěn)壓、抗干擾、穩(wěn)頻的特點。從原理上來說，UPS是一種集數(shù)字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備；從功能上來說，UPS可以在市電出現(xiàn)異常時，有效地凈化市電；還可
3、以在市電突然中斷時持續(xù)一定時間給電腦等設(shè)備供電，使你能有充裕的時間應(yīng)付； ????從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應(yīng)用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)，其重要性是隨著信息應(yīng)用重要性的日益提高而增加的。UPS電源的分類UPS按工作原理分成后備式、在線式兩大類后備式UPS當(dāng)市電供電正常時,UPS由旁路向負(fù)載供電,整流器給電池充電,此時逆變器不工作;而當(dāng)市電中斷時,電池向逆變器供電,逆變器向負(fù)載供電。該方式的優(yōu)點是成本低,可滿足要求不高的負(fù)載需求;缺點是切換時間長(8～12ms),逆變輸出的交流電是
4、方波而非正弦波，不隔離負(fù)載。后備式UPS工作原理圖在線式UPS當(dāng)市電供電時市電向整流器供電,整流器一方面向負(fù)載供電,一方面給電池充電;當(dāng)市電中斷時,電池向逆變器供電,該方式的優(yōu)點是為負(fù)載提供一種完全隔離的保護(hù)，能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電，從而能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題；缺點是成本較高。在線式UPS工作原理圖UPS電源系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲能、變換和開關(guān)控制。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)
5、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，對整流器來說就象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)計了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機自檢故障后
6、的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。UPS電源系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分，主機和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機部分，并與負(fù)載屬那種性質(zhì)有關(guān)，因為UPS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動能力不同，通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70％的額定功率。儲能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時間的長短，這個時間因各企業(yè)情況不同而不同，主要由備用電源的接入時間來定，通常在幾分鐘或幾個小時不等。萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線因生產(chǎn)需要不允許斷電，因此，UPS電源系統(tǒng)在檢測到電網(wǎng)電壓中斷后，可自行啟動供電，且隨著儲能電池慢慢放電，儲能電
7、池的容量隨著時間會逐漸降低，考慮到壽命終止時儲能電池容量下降到50％并留有一定的余量，我廠UPS電源系統(tǒng)的工作時間當(dāng)儲能電池滿容量時為2小時，半容量為1小時。蓄電池干電池水電池UPS電源工作原理如圖1所示，在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負(fù)載供電如所示，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，由儲能電池工給負(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）。電源控制工作原理1、AC-DC變換：將電網(wǎng)來的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變
8、為直流電壓，供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路，可避免開機時對電網(wǎng)的沖擊。2、DC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小，具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)，及快速短路保護(hù)技術(shù)，使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負(fù)
