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        UPS電源燈塔蓄電池的選擇與維護
        作者:龍電氣浙江燈塔電源有限公司    發布于:2018-05-07 21:10:30    文字:【】【】【
        摘要:計算機已在各行各業得到廣泛應用。作為直接關系到計算機軟硬件能否安全運行的一個重要因素——電源質量的可靠性應當成為中小企業首要考慮的問題。伴隨著計算機的誕生而出現的UPS(Uninterrupted Power Supply)現已被廣大計算機用戶所接受。UPS主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。目前,UPS正在被廣泛地應用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫療、工業控制等行業。   不少電氣工程人員在配置電源時,往往比較注重不間斷電源(UPS)主機的性能,忽視了對UPS配套蓄電池的選擇。不恰當的配套蓄電池選擇往往會造成UPS后備時間不足、電池不能放電等事故,嚴重影響UPS的質量。

        UPS電源燈塔蓄電池的工作原理及種類

          2.1、UPS的工作原理

          UPS電源燈塔蓄電池一般是由常用電源和備用電源通過轉換開關組合而成,它們之間由邏輯電路進行控制,以保證在電網正?;蛲k姞顟B下,整個系統都能可靠地工作。當市電正常時,UPS相當于一臺交流穩壓電源,它將市電穩壓后再供給計算機,與此同時,它還向UPS內蓄電池充電。當市電突然中斷時,UPS立刻轉

        為逆變工作狀態,小容量的UPS一般能持續供電5~20 min,所以能保證計算機系統的正常退出,使軟硬件不受損失。圖1為電源UPS原理圖。

        UPS原理圖

         圖1 UPS原理圖

          2.2、UPS的種類

          UPS的分類方法多種多樣,按功率大小可以分為大中小三種功率容量;按輸出波形可以分為方波、梯形波或者正弦波;按輸入輸出方式可以分為單相入單相出、三相入單相出或三相入三相出;按工作原理還可以分為動態UPS和靜態UPS兩大類。動態不間斷電源是依靠慣性飛輪存儲的動能來維持負載電能供應的連續性的,這種不間斷電源具有笨重、噪聲大、效率低、切換時間長等缺點,已被靜態不間斷電源所取代。靜態UPS以蓄電池組為儲能工具,市電正常時交流市電經整流后變為直流電并將電能存儲在蓄電池組中,當市電中斷時再由逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變為交流電來維持向負載供電。根據工作方式的不同,靜態UPS又可分為后備式UPS、在線式UPS、在線互動式UPS和Delta變換型UPS四種類型,下面分別加以介紹。

          1.后備式UPS

          后備式UPS主要由充電器、蓄電池、逆變器和變壓器抽頭調壓式穩壓電源四部分組成。后備式UPS的工作原理如圖2所示。后備式UPS具有電路簡單、成本低、可靠性高的優點,但是其輸出電壓穩定精度差,市電掉電時負載供電有一段時間的中斷。另外受切換電流和動作時間的限制,輸出功率一般較小,一般后備式正弦波輸出UPS,容量在2kVA以下,后備式方波輸出UPS容量在lkvA以下。

          

        后備式UPS原理圖

        圖2  后備式UPS原理圖

          2.在線互動式UPS

          在線互動式UPS,與在線式UPS相比,它省去了整流器和充電器,而由一個身兼二職的逆變器/充電器模塊配以蓄電池組構成,其原理框圖如圖3所示。

          

        在線互動式UPS原理圖

        圖3 在線互動式UPS原理圖

          在線互動式UPS具有效率高(可達98%以上)、結構簡單、成本低、可靠性高的優點,但是它大部分時間由市電直接給負載供電,輸出電壓質量差,市電掉電時交流旁路開關存在斷開時間,導致UPS輸出存在一定時間的電能中斷。

          3.Delta變換型UPS

          Delta變換型UPS又稱串并聯UPS,它主要由低通濾波器、Delta變換器和主變換器構成,其原理框圖如圖4所示。

          

        Delta變換型UPS原理圖

        圖4  Delta變換型UPS原理圖

          Delta變換型UPS的優點是:①、負載電壓由主變換器的輸出電壓決定,輸出電能質量好。②、主變換器和Delta變換器只對輸出電壓的差值進行調整和補償,它們承擔的最大功率僅為輸出功率的20%(相當于輸入市電電壓的變化范圍),所以整機效率高,功率余量大,系統抗過載能力強。③、輸入功率因數高,可達99%,輸入諧波電流小。但是Delta變換型UPS主電路和控制電路相對復雜,可靠性差。

          4.在線式UPS

          在線式UPS又稱串聯調整式UPS,目前絕大多數大中型UPS都是在線式的。在線式UPS一般由整流器、充電器、蓄電池組和逆變器等部分組成,其原理框圖如圖5所示。

          

        在線式UPS原理圖

        圖5  在線式UPS原理圖

          在線式UPS的特點是:①、不論市電正常與否,負載都由逆變器供電,所以當市電發生故障的瞬間,UPS的輸出電壓不會產生任何間斷。②、由于UPS逆變器采用高頻SPWM調制和輸出波形的反饋控制,可以向負載提供電壓穩定度高、波形畸變小、頻率穩定以及動態響應速度快的高質量的電能。③、全部負載功率都由逆變器提供,輸出能力受限制。④、整流器和逆變器都承擔全部負載功率,整機效率比較低。燈塔蓄電池

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