UPS電源系統

UPS電源系統(tong)由(you)4部分(fen)組(zu)成(cheng)：整(zheng)流(liu)(liu)(liu)、儲能(neng)、變換和開關控(kong)(kong)制。其系統(tong)的(de)穩(wen)壓功能(neng)通常是(shi)由(you)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)完(wan)成(cheng)的(de)，整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)件采用可控(kong)(kong)硅或高頻(pin)開關整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)，本(ben)身具(ju)有可根據外電的(de)變化(hua)控(kong)(kong)制輸出(chu)(chu)幅(fu)(fu)度的(de)功能(neng)，從(cong)而當(dang)外電發生變化(hua)時（該變化(hua)應滿足系統(tong)要求(qiu)），輸出(chu)(chu)幅(fu)(fu)度基本(ben)不變的(de)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)電壓。

凈化功(gong)能由儲(chu)能電(dian)池來完成，由于整(zheng)流器對瞬時脈(mo)沖干(gan)擾不能消除，整(zheng)流后(hou)的(de)電(dian)壓(ya)仍存在干(gan)擾脈(mo)沖。儲(chu)能電(dian)池除可存儲(chu)直(zhi)流直(zhi)能的(de)功(gong)能外，對整(zheng)流器來說就像接了(le)一只大容器電(dian)容器，其等效電(dian)容量(liang)的(de)大小，與儲(chu)能電(dian)池容量(liang)大小成正(zheng)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)，即利(li)用了(le)電(dian)容器(qi)對(dui)脈沖(chong)的(de)平滑特性消(xiao)除了(le)脈沖(chong)干擾，起到了(le)凈(jing)化功能，也稱對(dui)干擾的(de)屏蔽。頻(pin)(pin)率(lv)的(de)穩定則由(you)變(bian)換(huan)器(qi)來完成(cheng)，頻(pin)(pin)率(lv)穩定度取決于(yu)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)振蕩頻(pin)(pin)率(lv)的(de)穩定程度。為方便UPS電(dian)源(yuan)系統的(de)日常操(cao)作(zuo)與維護，設計了(le)系統工作(zuo)開關，主機自檢故障后的(de)自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控(kong)制。

在電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)壓(ya)工作(zuo)正常時(shi)，給(gei)負(fu)載(zai)(zai)供(gong)電(dian)(dian)(dian)，而且(qie)，同時(shi)給(gei)儲能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian)(dian)；當突發停電(dian)(dian)(dian)時(shi)，UPS電(dian)(dian)(dian)源開始工作(zuo)，由儲能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)工給(gei)負(fu)載(zai)(zai)所(suo)需電(dian)(dian)(dian)源，維持(chi)正常的生產(chan)；當由于生產(chan)需要，負(fu)載(zai)(zai)嚴重過載(zai)(zai)時(shi)，由電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)壓(ya)經整流直接給(gei)負(fu)載(zai)(zai)供(gong)電(dian)(dian)(dian)。

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UPS電源工作原理

1、AC-DC變換：將電(dian)(dian)網來的交流(liu)電(dian)(dian)經自耦變(bian)壓器降壓、全波整流(liu)、濾波變(bian)為直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)壓，供給逆變(bian)電(dian)(dian)路。AC-DC輸入有(you)軟(ruan)啟動電(dian)(dian)路，可避(bi)免(mian)開機(ji)時對電(dian)(dian)網的沖擊。

2、DC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋逆變電(dian)路，具有很大的功率富余量(liang)，在輸出動(dong)態范圍內輸出阻抗特別(bie)小，具有快(kuai)速響應特性。由于采用高頻調制限流(liu)技(ji)術，及快(kuai)速短(duan)路保護技(ji)術，使逆變器無論是供(gong)電(dian)電(dian)壓瞬變還(huan)是負載沖(chong)擊或短(duan)路，均可安全可靠(kao)地工(gong)作。

3、控制驅動：控(kong)制(zhi)(zhi)驅動是(shi)完(wan)成整機(ji)功能控(kong)制(zhi)(zhi)的核心，它(ta)除了(le)提供檢(jian)測(ce)、保護、同步以及各種開關和顯(xian)示驅動信號外，還完(wan)成SPWM正弦脈寬調(diao)制(zhi)(zhi)的控(kong)制(zhi)(zhi)，由于采(cai)用(yong)靜(jing)態(tai)和動態(tai)雙重(zhong)電壓反饋。極大(da)地改善了(le)逆變器(qi)的動態(tai)特性和穩定性。

UPS電源工作過程

當市電(dian)(dian)(dian)(dian)正常(chang)380Vac時，直(zhi)流(liu)主回(hui)路(lu)有(you)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，供(gong)(gong)(gong)給(gei)DC-AC交(jiao)流(liu)逆(ni)變器，輸出(chu)穩定(ding)的220Vac交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，同時市電(dian)(dian)(dian)(dian)對電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)。當任何時候市電(dian)(dian)(dian)(dian)欠壓(ya)(ya)或(huo)突然(ran)掉電(dian)(dian)(dian)(dian)，則(ze)由(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)池組通過隔(ge)離(li)二(er)極管開關(guan)向直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)饋送電(dian)(dian)(dian)(dian)能。從電(dian)(dian)(dian)(dian)網供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)到電(dian)(dian)(dian)(dian)池供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)沒有(you)切換時間。當電(dian)(dian)(dian)(dian)池能量即(ji)將耗盡(jin)時，不間斷電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)發(fa)出(chu)聲光報警(jing)，并在電(dian)(dian)(dian)(dian)池放電(dian)(dian)(dian)(dian)下限點停(ting)止逆(ni)變器工作，長鳴(ming)告警(jing)。

不間(jian)斷電(dian)源(yuan)還有過(guo)(guo)載(zai)保護功能(neng)，當發(fa)(fa)生超載(zai)（150%負(fu)(fu)(fu)載(zai)）時，跳到旁路狀態，并在(zai)負(fu)(fu)(fu)載(zai)正常時自動返回。當發(fa)(fa)生嚴重超載(zai)（超過(guo)(guo)200%額定負(fu)(fu)(fu)載(zai)）時，不間(jian)斷電(dian)源(yuan)立(li)即(ji)停止逆變(bian)器輸出(chu)并跳到旁路狀態，此(ci)時前面空(kong)氣開關也可(ke)能(neng)跳閘。消除故障后，只要(yao)合上開關，重新(xin)開機(ji)即(ji)開始恢復工作。為使不間(jian)斷電(dian)源(yuan)充分工作，避(bi)免在(zai)過(guo)(guo)載(zai)或欠(qian)載(zai)下運行，電(dian)源(yuan)在(zai)開機(ji)前，首先計算(suan)負(fu)(fu)(fu)載(zai)容量。FR-UK型不間(jian)斷電(dian)源(yuan)（標(biao)稱額定功率）80%的阻性(xing)負(fu)(fu)(fu)載(zai)設計負(fu)(fu)(fu)載(zai)能(neng)力(li)，一般帶計算(suan)機(ji)負(fu)(fu)(fu)載(zai)時可(ke)承受的按下式估算(suan)：

∑i=1 n Pi≤P

其中P為不間(jian)斷電源(yuan)輸出容量（VA），P為第i個(ge)負載伏安數

每(mei)套(tao)PLC功(gong)率： 220V*0.5=110VA

每臺(tai)操(cao)作站功率： 220V*2A=440VA

IBM PC客戶機及服務器：220V*1.5A=330VA

則總功率：10*110VA+4*440VA+11*330VA=6?90VA

6?90VA/0.8=8112VA

因此(ci)，在這條棒材生產線(xian)上，采用10KVA的不間斷電(dian)源(yuan)比(bi)較合適。