UPS電源系統

UPS電源系統由(you)4部分組成：整(zheng)(zheng)流(liu)、儲能、變(bian)換和(he)開關控制。其系統的(de)穩壓(ya)功(gong)能通常是由(you)整(zheng)(zheng)流(liu)器(qi)(qi)完成的(de)，整(zheng)(zheng)流(liu)器(qi)(qi)件采用可控硅或高頻開關整(zheng)(zheng)流(liu)器(qi)(qi)，本身具有可根(gen)據(ju)外(wai)電的(de)變(bian)化控制輸出幅(fu)度的(de)功(gong)能，從而當外(wai)電發生變(bian)化時（該(gai)變(bian)化應滿足系統要求(qiu)），輸出幅(fu)度基本不變(bian)的(de)整(zheng)(zheng)流(liu)電壓(ya)。

凈化功能(neng)(neng)(neng)由(you)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)來完成，由(you)于整(zheng)(zheng)流(liu)器(qi)(qi)對瞬(shun)時脈(mo)沖干擾(rao)不(bu)能(neng)(neng)(neng)消除，整(zheng)(zheng)流(liu)后的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)仍存在干擾(rao)脈(mo)沖。儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)除可存儲(chu)直流(liu)直能(neng)(neng)(neng)的(de)功能(neng)(neng)(neng)外，對整(zheng)(zheng)流(liu)器(qi)(qi)來說就(jiu)像接了一(yi)只(zhi)大容器(qi)(qi)電(dian)(dian)(dian)容器(qi)(qi)，其(qi)等效電(dian)(dian)(dian)容量的(de)大小，與(yu)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)容量大小成正比。

由(you)于(yu)電(dian)容兩端的(de)電(dian)壓是不(bu)能突(tu)變(bian)的(de)，即(ji)利用了(le)(le)電(dian)容器(qi)對脈沖的(de)平滑特性消除了(le)(le)脈沖干擾(rao)，起到了(le)(le)凈化功能，也(ye)稱對干擾(rao)的(de)屏蔽。頻(pin)率的(de)穩定(ding)則由(you)變(bian)換(huan)(huan)器(qi)來完(wan)成，頻(pin)率穩定(ding)度(du)取決于(yu)變(bian)換(huan)(huan)器(qi)的(de)振蕩頻(pin)率的(de)穩定(ding)程度(du)。為方便(bian)UPS電(dian)源系(xi)統的(de)日常操作(zuo)與(yu)維護，設計了(le)(le)系(xi)統工作(zuo)開(kai)(kai)(kai)關，主機自檢故障后的(de)自動(dong)旁路(lu)開(kai)(kai)(kai)關，檢修旁路(lu)開(kai)(kai)(kai)關等開(kai)(kai)(kai)關控制。

在(zai)電(dian)網電(dian)壓(ya)(ya)工作正常(chang)時(shi)(shi)，給(gei)(gei)負(fu)(fu)載(zai)供電(dian)，而(er)且，同(tong)時(shi)(shi)給(gei)(gei)儲能電(dian)池充電(dian)；當(dang)突(tu)發停電(dian)時(shi)(shi)，UPS電(dian)源(yuan)開(kai)始工作，由(you)儲能電(dian)池工給(gei)(gei)負(fu)(fu)載(zai)所(suo)需電(dian)源(yuan)，維(wei)持(chi)正常(chang)的(de)生產；當(dang)由(you)于生產需要(yao)，負(fu)(fu)載(zai)嚴(yan)重過載(zai)時(shi)(shi)，由(you)電(dian)網電(dian)壓(ya)(ya)經整流直接(jie)給(gei)(gei)負(fu)(fu)載(zai)供電(dian)。

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UPS電源工作原理

1、AC-DC變換：將電(dian)網(wang)來(lai)的交流(liu)電(dian)經自耦變壓(ya)器降(jiang)壓(ya)、全波整流(liu)、濾波變為直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)，供給逆變電(dian)路。AC-DC輸(shu)入有軟啟動電(dian)路，可避(bi)免開(kai)機時對電(dian)網(wang)的沖擊。

2、DC-AC逆變電路：采(cai)用大功率(lv)IGBT模塊全橋(qiao)逆變電路，具有很大的功率(lv)富(fu)余量，在輸出(chu)動態范圍內輸出(chu)阻(zu)抗特別(bie)小，具有快速響應(ying)特性(xing)。由于(yu)采(cai)用高頻調制限流技術，及快速短路保護技術，使逆變器(qi)無(wu)論是供(gong)電電壓瞬變還是負載(zai)沖擊或短路，均可(ke)(ke)安全可(ke)(ke)靠地(di)工作。

3、控制驅動：控制驅動是(shi)完成整機功能控制的核心，它(ta)除了提供檢測(ce)、保護、同步以及各種(zhong)開關(guan)和顯(xian)示(shi)驅動信號外，還(huan)完成SPWM正弦脈寬調制的控制，由于(yu)采用(yong)靜態和動態雙重電壓反饋。極大(da)地改善了逆變器的動態特性和穩(wen)定性。

UPS電源工作過程

當(dang)(dang)市電(dian)(dian)正常(chang)380Vac時，直流(liu)主(zhu)回路(lu)有直流(liu)電(dian)(dian)壓，供(gong)給DC-AC交(jiao)流(liu)逆(ni)變器，輸出(chu)穩定的220Vac交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)壓，同時市電(dian)(dian)對電(dian)(dian)流(liu)充電(dian)(dian)。當(dang)(dang)任何時候市電(dian)(dian)欠壓或突然(ran)掉(diao)電(dian)(dian)，則由電(dian)(dian)池(chi)(chi)組通過隔離二極管開關向直流(liu)回路(lu)饋送(song)電(dian)(dian)能。從電(dian)(dian)網(wang)供(gong)電(dian)(dian)到電(dian)(dian)池(chi)(chi)供(gong)電(dian)(dian)沒(mei)有切換時間。當(dang)(dang)電(dian)(dian)池(chi)(chi)能量即(ji)將耗(hao)盡(jin)時，不間斷(duan)電(dian)(dian)源(yuan)發(fa)出(chu)聲光報警，并在電(dian)(dian)池(chi)(chi)放電(dian)(dian)下限點停止逆(ni)變器工作，長鳴告警。

不(bu)間(jian)斷電(dian)(dian)源(yuan)還有過(guo)載(zai)(zai)(zai)(zai)保護功(gong)能(neng)，當發(fa)生超(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)（150%負載(zai)(zai)(zai)(zai)）時(shi)，跳到(dao)旁路狀態，并(bing)在負載(zai)(zai)(zai)(zai)正常時(shi)自動返回(hui)。當發(fa)生嚴(yan)重超(chao)載(zai)(zai)(zai)(zai)（超(chao)過(guo)200%額(e)(e)定負載(zai)(zai)(zai)(zai)）時(shi)，不(bu)間(jian)斷電(dian)(dian)源(yuan)立即停(ting)止逆變(bian)器輸(shu)出并(bing)跳到(dao)旁路狀態，此時(shi)前面(mian)空氣開(kai)關也可(ke)能(neng)跳閘。消除故障后，只要合上(shang)開(kai)關，重新開(kai)機(ji)即開(kai)始恢復工(gong)作。為(wei)使不(bu)間(jian)斷電(dian)(dian)源(yuan)充(chong)分工(gong)作，避免在過(guo)載(zai)(zai)(zai)(zai)或(huo)欠載(zai)(zai)(zai)(zai)下運行，電(dian)(dian)源(yuan)在開(kai)機(ji)前，首先計算(suan)負載(zai)(zai)(zai)(zai)容量。FR-UK型不(bu)間(jian)斷電(dian)(dian)源(yuan)（標(biao)稱額(e)(e)定功(gong)率）80%的阻性(xing)負載(zai)(zai)(zai)(zai)設計負載(zai)(zai)(zai)(zai)能(neng)力，一般帶計算(suan)機(ji)負載(zai)(zai)(zai)(zai)時(shi)可(ke)承受的按下式估算(suan)：

∑i=1 n Pi≤P

其中(zhong)P為(wei)不間(jian)斷電源輸出(chu)容(rong)量（VA），P為(wei)第i個負載伏安數

每套PLC功率： 220V*0.5=110VA

每臺操作站功率： 220V*2A=440VA

IBM PC客戶機及服務器：220V*1.5A=330VA

則總功(gong)率：10*110VA+4*440VA+11*330VA=6?90VA

6?90VA/0.8=8112VA

因此，在(zai)這條棒(bang)材生產線上，采用(yong)10KVA的不間斷電源比較合適。