UPS電源系統

UPS電(dian)源系(xi)統(tong)由4部(bu)分組(zu)成(cheng)：整(zheng)流(liu)(liu)(liu)、儲能(neng)、變換(huan)和開關控制。其系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)穩壓功(gong)能(neng)通(tong)常是由整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)完成(cheng)的(de)(de)(de)，整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)件采用(yong)可控硅(gui)或高頻開關整(zheng)流(liu)(liu)(liu)器(qi)，本身具有可根(gen)據(ju)外(wai)電(dian)的(de)(de)(de)變化(hua)控制輸出(chu)幅(fu)度(du)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)，從而當外(wai)電(dian)發生變化(hua)時（該變化(hua)應滿足系(xi)統(tong)要(yao)求），輸出(chu)幅(fu)度(du)基本不變的(de)(de)(de)整(zheng)流(liu)(liu)(liu)電(dian)壓。

凈化功(gong)能(neng)由儲能(neng)電(dian)(dian)池來完成(cheng)，由于整流器對瞬時脈沖(chong)干(gan)擾不能(neng)消除，整流后的(de)電(dian)(dian)壓仍存在干(gan)擾脈沖(chong)。儲能(neng)電(dian)(dian)池除可存儲直(zhi)(zhi)流直(zhi)(zhi)能(neng)的(de)功(gong)能(neng)外(wai)，對整流器來說(shuo)就像接了一(yi)只(zhi)大(da)容(rong)器電(dian)(dian)容(rong)器，其等效(xiao)電(dian)(dian)容(rong)量的(de)大(da)小，與(yu)儲能(neng)電(dian)(dian)池容(rong)量大(da)小成(cheng)正比。

由于電容(rong)兩(liang)端的(de)(de)電壓是不能突變(bian)的(de)(de)，即利用(yong)了(le)電容(rong)器對脈沖的(de)(de)平(ping)滑特性消除(chu)了(le)脈沖干(gan)擾，起到了(le)凈(jing)化功能，也稱對干(gan)擾的(de)(de)屏蔽。頻(pin)率的(de)(de)穩定(ding)則由變(bian)換器來(lai)完成，頻(pin)率穩定(ding)度取決(jue)于變(bian)換器的(de)(de)振(zhen)蕩頻(pin)率的(de)(de)穩定(ding)程(cheng)度。為(wei)方(fang)便UPS電源系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)日常操(cao)作與維護，設計(ji)了(le)系(xi)(xi)統(tong)工作開關，主(zhu)機自檢故(gu)障后的(de)(de)自動旁(pang)路開關，檢修旁(pang)路開關等開關控制。

在(zai)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)壓工作(zuo)正常時，給(gei)負載供(gong)電(dian)(dian)，而且，同時給(gei)儲(chu)能(neng)電(dian)(dian)池充電(dian)(dian)；當(dang)(dang)突發停電(dian)(dian)時，UPS電(dian)(dian)源開(kai)始(shi)工作(zuo)，由(you)儲(chu)能(neng)電(dian)(dian)池工給(gei)負載所(suo)需電(dian)(dian)源，維持正常的(de)生產(chan)；當(dang)(dang)由(you)于生產(chan)需要，負載嚴重(zhong)過載時，由(you)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)壓經整流直接給(gei)負載供(gong)電(dian)(dian)。

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UPS電源工作原理

1、AC-DC變換：將(jiang)電網來的交流(liu)電經自耦變壓器降壓、全(quan)波(bo)整流(liu)、濾波(bo)變為直流(liu)電壓，供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路，可(ke)避免開機時對(dui)電網的沖擊。

2、DC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋(qiao)逆(ni)變電(dian)路，具有(you)很大的功率富余(yu)量，在輸出(chu)(chu)動態范圍內輸出(chu)(chu)阻抗特(te)別小，具有(you)快速響應特(te)性。由于采用高(gao)頻調制限流技術，及快速短路保護(hu)技術，使逆(ni)變器無論是(shi)(shi)供電(dian)電(dian)壓瞬(shun)變還是(shi)(shi)負載沖擊或(huo)短路，均可安全可靠(kao)地工(gong)作(zuo)。

3、控制驅動：控制(zhi)(zhi)驅(qu)動是完(wan)成整(zheng)機功(gong)能(neng)控制(zhi)(zhi)的核心，它除了提供檢測、保護、同(tong)步以及各種開關和(he)顯示驅(qu)動信號外，還完(wan)成SPWM正弦脈寬調(diao)制(zhi)(zhi)的控制(zhi)(zhi)，由于采用靜態(tai)和(he)動態(tai)雙重(zhong)電壓反饋。極大地改善了逆變器(qi)的動態(tai)特性和(he)穩定(ding)性。

UPS電源工作過程

當(dang)市電(dian)(dian)正常380Vac時，直流主回路(lu)有(you)直流電(dian)(dian)壓(ya)，供(gong)(gong)給DC-AC交流逆變器(qi)，輸出(chu)穩定的220Vac交流電(dian)(dian)壓(ya)，同時市電(dian)(dian)對電(dian)(dian)流充電(dian)(dian)。當(dang)任何(he)時候市電(dian)(dian)欠壓(ya)或突然掉電(dian)(dian)，則由(you)電(dian)(dian)池(chi)組通(tong)過隔離二(er)極管開關向直流回路(lu)饋送電(dian)(dian)能。從電(dian)(dian)網(wang)供(gong)(gong)電(dian)(dian)到電(dian)(dian)池(chi)供(gong)(gong)電(dian)(dian)沒有(you)切換(huan)時間。當(dang)電(dian)(dian)池(chi)能量即將(jiang)耗盡時，不間斷電(dian)(dian)源發出(chu)聲光報警，并在電(dian)(dian)池(chi)放電(dian)(dian)下限(xian)點停止逆變器(qi)工(gong)作(zuo)，長鳴(ming)告(gao)警。

不(bu)(bu)間(jian)斷電源還有(you)過載(zai)(zai)保護(hu)功能(neng)，當(dang)發(fa)生超(chao)載(zai)(zai)（150%負(fu)載(zai)(zai)）時，跳到旁路狀態，并在負(fu)載(zai)(zai)正(zheng)常時自動返回。當(dang)發(fa)生嚴重(zhong)超(chao)載(zai)(zai)（超(chao)過200%額(e)(e)定負(fu)載(zai)(zai)）時，不(bu)(bu)間(jian)斷電源立即停(ting)止逆變器(qi)輸出并跳到旁路狀態，此時前面空(kong)氣開關也可能(neng)跳閘。消除故障后，只要合上開關，重(zhong)新開機(ji)即開始恢復工作。為使(shi)不(bu)(bu)間(jian)斷電源充(chong)分(fen)工作，避免在過載(zai)(zai)或(huo)欠(qian)載(zai)(zai)下運行，電源在開機(ji)前，首先計(ji)算(suan)負(fu)載(zai)(zai)容量。FR-UK型不(bu)(bu)間(jian)斷電源（標稱額(e)(e)定功率）80%的阻性負(fu)載(zai)(zai)設計(ji)負(fu)載(zai)(zai)能(neng)力，一般帶計(ji)算(suan)機(ji)負(fu)載(zai)(zai)時可承受(shou)的按下式估(gu)算(suan)：

∑i=1 n Pi≤P

其(qi)中P為(wei)不間斷電源輸出容量(liang)（VA），P為(wei)第i個負(fu)載伏安數

每套(tao)PLC功率： 220V*0.5=110VA

每臺操作站功率： 220V*2A=440VA

IBM PC客戶機(ji)及(ji)服務器：220V*1.5A=330VA

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

6?90VA/0.8=8112VA

因(yin)此，在這條棒(bang)材生產線(xian)上，采用10KVA的不間斷電源(yuan)比(bi)較(jiao)合適(shi)。