UPS电源 第1篇 沟通不停电供电体系简称UPS电源,现对UPS电源的作业原理、组成结构、技能特色等进行剖析介绍。 1 UPS不接连电源的底子原理及组成 UPS电源是一种含有储能设备,以逆变器为首要组成部分的恒压恒频的不接连电源,按作业方法可分为后备式(离线式)和在线式2种。 1.1 后备式UPS的作业特性 当输入电源的电压、频率满意输入指标时,由市电逆变供电转化操控电路输出3路信号,其间1路信号操控由电磁继电器构成的单刀双掷开关接通市电供电(这条线路便是沟通旁路),此刻负载直接由市电供电,对市电品质底子没有改动;第2路操控信号送到面板显现电路,用来显现市电的供电状况;第3路操控信号送至逆变器,以切断逆变电路;一起,市电还经过降压、整流,再经由充电电路给蓄电池充电。当市电因意外而中止时,市电逆变供电转化操控电路输出信号会发生改动,蓄电池内的直流电源会经过逆变器的作用而转变为沟通电源,经输出变压器升压后,向负载供给220 V的沟通电。不过,由电磁继电器操控单刀双掷开关从市电供电状况切换到逆变器供电时有一小段时刻距离,在此期间电流供给会发生中止;不过,像核算机这样的用电设备由于主机电源内有滤波电容的存在,因而当断电的瞬间滤波电容所贮存的电能能够坚持核算机持续作业至少8 ms～10 ms,而电磁继电器的切换时刻一般只要2 ms～4 ms,所以不会发生因核算机重新发动而引发数据丢掉的状况;可是,假如用电设备要求断电时刻不得超越4 ms,则有必要选用以双向可控硅作切换元件的UPS或在线式UPS。 1.2 在线式UPS的作业特性 在线式UPS的结构与后备式UPS很类似,二者之间的最大不同之处在于在线式UPS不再选用断电切换的作业方法,而是能够持续供电。简略地说,当市电供电正常时,它首要将市电沟通电压经整流器和滤波器变为直流电送入逆变器,接下来逆变器将直流电变为功率扩大的脉宽调制驱动电源信号,再经逆变器的输出滤波器重新变成沟通电供给给负载。在线式UPS机内选用了反应操控体系,能够向负载供给稳压精度高、频率安稳、波形失真度小、无搅扰的瞬态呼应特性好的高质量沟通电。当在线式UPS的输出端接受100%的加载或减载时,它的输出电压动摇不光小于5%,而且即便是这样小的瞬态电压动摇也会在20 ms内康复到正常稳压值。此外还装备了蓄电池作为储能单元,当市电供电中止时,UPS中的逆变器运用机内蓄电池所供给的直流电来坚持负载的正常作业,由于不存在从市电供电到逆变器供电的转化进程,因而就不存在转化时刻长短的问题。一般在线式UPS电源均有旁路开关与备用电源相连(备用电源可所以另一路沟通电,也可所以柴油发电机)。在线式UPS电源输出的是与市电电网彻底阻隔的纯洁的正弦波电源,大大改善了供电的品质,确保了负载安全、有用的作业。能够向用电设备供给牢靠的高质量的电流,这是在线式UPS的最大优势。 1.3 在线式UPS电源的原理图: 由图1能够看出UPS体系的底子组成首要有4部分:a)能源:市电电源;b)储能设备:蓄电池组;c)能量转化部件:首要包含整流器和逆变器,是UPS的中心部分;d)静态开关:是由晶闸管等大功率电子器以及逻辑操控电路组成。 2 各组成部分的作用及要求 2.1 逆变器 逆变器是UPS电源的要害设备,它由晶闸管主电路、输出变压器、沟通滤波器以及各种操控电路组成,首要任务是将经过滤波的平稳直流电源改换为必定波形和必定频率的沟通电,经过沟通滤波设备,使负载得到50 Hz的正弦沟通电压。 UPS的逆变器不只仅是将直流简略地改换为沟通输出,而是有一系列的要求:a)UPS的沟通输出电压有必要具有主动稳压功用,因而逆变器电路的输出波形,应该简略完结电压主动调理;b)UPS的输出一般为二频正弦波,对非线性失真有必定的要求,因而,逆变器输出波形的谐波成分应尽量小,这样才便于进行正弦化滤波,并可使滤波器简化;c)逆变器的沟通二频输出要求能与市电或别的一台逆变器的二频输出锁相同步,以便进行同频切换或并机运转,因而,主电路输出波形的频率和相位应能方便地随时进行调;d)其他要求便是逆变器的功率要高,动态特性要好,触发操控回路要简略,元器材及资料耗费要少,无特殊标准要求,加工简略,本钱低等。 逆变器的首要功用指标:a)直流输入电压:由接有蓄电池的多少而定,每只蓄电池的电压为1.75 V～2.25 V之间;b)沟通输出电压:220±5%;c)输入功率:单相UPS一般在2 kVA～30 kVA,三相一般在30 kVA以上;d)频率:内振50 Hz,答应漂移不超越±0.5 Hz～1 Hz;e)谐波:<5%;f)功率:>75%～80%;g)功率因数:Cos滞后可达0.8;h)过流与限流:坚持满载电流125%～150%内可调;i)环境温度:0℃～40℃应能作业。 UPS的技能功用很大程度上取决于逆变器的功用,它对UPS设备的输出波形极端谐波含量、设备功率,牢靠性、对负载改动的瞬态呼应才干、噪声乃至设备的体积分量均有决议影响。迄今为止,已能制造出多种形式的逆变器,其间有代表性的是:方波型、纯粹谐波型、准方波型、稳压变压器型、阶梯波型、脉宽调制型、脉宽调制阶梯波型以及微处理器操控合成正弦波型。 2.2 整流器 UPS电源用的整流器由晶闸管及操控电路组成,从不行控的整流直到来往电抗器的双反星可控整流都有。首要功用是在市电正常时或市电毛病由柴油发电机组供给电源时为逆变器供给波纹很小的直流电压。由于在UPS中逆变器有主动调理输出电压的才干,所以对整流器的稳压功用一般来说没有什么严厉要求,把直流电压的改动作为一个扰动量参加逆变器的主动调压体系。假如直流电压的改动±10%,而逆变器的输出电压改动±(1%～2%),容量一起满意蓄电池均衡充电和逆变器满载运转的需求,就可满意负载供电的要求。 整流器的首要功用指标:a)输入沟通电压:一般均为380 V±10%,三相四线制;b)频率:一般答应为50 Hz±5%;c)容量:应能一起满意蓄电池均衡充电和逆变器满载运转的需求;d)主动稳压精度:在直流输出镇定点上,沟通输入电压动摇±10%,负载电流在20%～100%的规模内,能够恣意给定;e)主动稳流规模:在额外输出电流的10%～120%的规模内,能够恣意给定;f)主动稳压规模:在额外输出电压的±20%规模内,能够恣意给定;g)波纹电压:不大于额外输出电压的1%;h)功率:≥80%;i)功率因数:Cos≥0.7;j)限流:多数为额外负载电流的120%～150%。 一般常用整流器电路有不行控整流电路,可控整流电路、三相桥式半控整流电路3种。 2.3 静态开关 静态开关首要由晶闸管等大功率电子器材以及逻辑操控电路组成。可分为2类:1类是转化型,即两路沟通电源经过转化开关彼此切换的不接连供电方法。另1类是并机型,即由多台逆变器或逆变器和市电电源组成的并机型供电方法。静态开关是UPS的要害,它决议了UPS的“停电衔接才干”,静态开关的切换时刻首要取决于电压或电流的检测时刻,选用瞬时值检测可进步静态开关的切换速度,使UPS的切换时刻下降100μs,在开机运转体系中,无切换时刻(t=0)。正常状况下,负载由和市电锁相同步的逆变器静态开关转向逆变器一边,再由逆变器供电,一起给电池充电,市电正常时,电池经过逆变器给负载供电。现在,国内外许多选用的是具有转化开关的转化型方法。 2.4 UPS用蓄电池的品种 UPS电源要求所选用的蓄电池有必要在全载下供电时刻一般在30 min,对电池来说是处于高倍率电流放电,在半载时一般不超越50 min。常用的蓄电池有3种,它们都归于铅酸蓄电池。 a)经济型HS型电池和适合于低温作业的AH型电池;b)适用于长放电时刻要求的es型电池;c)小型密封式M型电池。其间M型电池因其体积小,而且密封无需维护,被广泛用于小型UPS电源中。 3 沟通不停电电源UPS的品种 3.1 按输出功率分 微型UPS(≤1 kVA)、小型UPS(1 kVA～5 kVA)、中型(5 kVA～30 kVA)和大型UPS(30 k VA～100 kVA)。 3.2 按输出输入方法分 单相输入/单相输出、三相输入/单相输出和三相输入/三相输出。 3.3 按输出波形和逆变器的功率器材分为 正弦波、方波。 3.4 按后备时刻分为 标准机和长效机。 3.5 按UPS电源内部线路分 a)在线式(On-Line)UPS;b)离线式也叫后备式(Off-Line)UPS;c)带转化开关的UPS电源;d)选用并机型静态开关的UPS;e)具有多重并联功用的UPS＿冗余体系;f)三端口UPS。 摘要：叙说了UPS不接连电源的底子原理、组成部分和品种,以及各部分的作用和要求。 UPS电源货架报告新 第2篇 山东大学CAD/CAM研讨所 2010年 7月 1.概述 UPS电池柜支架结构及其尺度如图 1、图2所示，架子资料均为10#槽钢，焊接制造。 图1 UPS电池柜支架1 图2 UPS电池柜支架2 2.有限元模型 2.1建模进程 依据CAD图纸尺度，在ANSYS软件中树立支架几许模型，如图3、4所示。 图3 支架1几许模型 图4 支架2几许模型 2.2资料属性 10#槽钢资料为Q235，弹性模量取2.1105MP，泊松比取0.3，屈从强度为235MPa。 2.3单元区分 模型选用beam188单元区分，共有3种截面形状，截面形状及其参数如图5、6、7所示。 图5 单元截面形状1 图6 单元截面形状2 图7 单元截面形状3 图 5、图7所示的截面形状用于模仿两根槽钢焊接的状况，总体支架单元区分成果如图8、9所示。 图8 支架1网格区分成果 图9 支架2网格区分成果 2.4束缚及载荷 支架1的束缚及载荷条件如图10所示，架子运用时放在楼板上，因而将架子两头全束缚，中段施加竖向位移束缚。载荷施加在支架顶部，巨细如下： 支架1接受2吨的分量，每边支架接受1吨。因而顶部支架的线载荷为： pF/L(1000kg9.8N/kg)/(4820mm)3N/mm 图10 支架1束缚及载荷施加 支架2的束缚及载荷条件如图11所示，相同将架子两头全束缚，中段施加竖向位移束缚。载荷施加在支架顶部，巨细如下： 支架2接受1.35吨的分量，一边接受0.35吨，另一边接受1吨。因而顶部支架的线载荷分别为： p1F/L(350kg9.8N/kg)/(2820mm)2.1N/mmp2F/L(1000kg9.8N/kg)/(4820mm)3N/mm 图11 支架2束缚及载荷施加 2.5支反力成果验证 支架1的支反力成果如图12所示，支反力在x和z方向都很小，分别为 0.27e-10N和0.45e-12N，能够忽略。Y方向的支反力巨细为19680N，由于支架所受载荷为2000kg*9.8 =19600N, 二者差错仅为0.41%，因而阐明支架1所施加的载荷是正确的。 图12 支架1支反力成果验证 支架2的支反力成果如图13所示，支反力在x和z方向都很小，分别为0.31e-14N和0.15e-11N，能够忽略。Y方向的支反力巨细为13284N，由于支架所受载荷为1350kg*9.8 =13230N,二者差错仅为0.4%，因而证明支架2所施加的载荷是正确的。 图13 支架2支反力成果验证 3.成果剖析 3.1支架1成果剖析 支架1的剖析成果如图14、15所示，图15为支架最大应力部分扩大图。从图14能够看出支架的最大应力为38.642MP，发生在顶部支架上，远小于资料的屈从强度235MP。最大变形量为0.35mm，变形量很小，符合要求。 图14 支架1剖析成果 图15 支架1最大应力部分扩大图 3.2支架2剖析成果 支架2的剖析成果如图16、17所示，图17为支架最大应力部分扩大图。从图16能够看出支架的最大应力为36.79MP，发生在顶部支架上，远小于资料的屈从强度235MP。最大变形量为0.33mm，变形量很小，符合要求。 图16 支架2剖析成果 图17 支架2最大应力部分扩大图 4.成果剖析 依据以上剖析能够看出，支架1和支架2在承重的状况下变形量很小，最大变形量分别为0.35mm和0.33mm；最大应力值分别为38.6MP和36.8MP,远远小于资料的屈从强度235MP，安全系数为6。因而该种支架满意规划要求。5.梁上作用力 梁上作用力散布如图18所示： 图18 电视机房的UPS电源装备与维护 第3篇 【要害词】UPS电源；电池装备；日常维护 【中图分类号】TM925 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0063-01 我国电力资源虽得到补给，但还有供电缺乏的状况，各种机房设备、数字电视设备等都需求牢靠的供电体系，电视机房的供电是否安稳直接影响市民日常日子需求，而电网中存在高频电磁搅扰、用电体系堵塞和作业用电顶峰重合时构成的电压不安稳、停电等问题，这将对各种设备构成危害或中止其作业，然后影响到公司、企业、个人的切身利益。为了在停电时也能使机房的设备正常供电，削减对有线电视信号的搅扰，杜绝电网中杂波构成的不良影响，确保有线电视网的安全运营和优质播出，不接连电源在有线电视机房已不行短少。而UPS电源能够避免断电、电源动摇、用电地址集中构成的电压下降或不安稳等构成的危害。本文首要介绍机房uPs电源的相关装备和必要日常维护留意事项。 1、电视机房UPS电源的装备挑选 UPS电源具有杰出的稳压功用，其首要由整流器、逆变器和蓄电池等组成。当电网停电或断电时，UPS电源能主动将蓄电池贮存的直流电逆变为沟通电持续向负载供电。从作业原理上区分，UPS电源一般分为后备式和在线式两种。 （1）后备式UPS电源作业原理 当电网正常时由电网直接对设备供电，一起经整流器对蓄电池组进行浮充；当断电时，UPS主动切换到由蓄电池组经过逆变器对设备供电，以确保设备正常作业。后备式电源结构简略、价格较低，适用于小功率的电源，逆变器部分寿数较长；但停电时需求一段切换时刻，对一些重要负载简直不起作用。 （2）供电正常时，在线式UPS电源首要将沟通变成直流电，然后由逆变器进行脉宽调制，再将直流电变成沟通电源向负载供电，一起给蓄电池充电；一旦停电，在线式UPS电源当即完结零切换接连供电，然后确保负载接连不断地安稳作业。在线式UPS电源能够输出彻底被阻隔的正弦波电源改善供电的质量，维护了负载设备安全。由于逆变器能够长期接连作业，但负载得到确保，对重要的有线电视机房都选用在线式UPS电源，以确保各设备的正常运转。 （3）UPS电源容量的适配 各种品牌的uPs电源一般都有规则额外容量，单位是VA（伏安）。而有线电视机房设备的总功率一般是以有功功率标示，其单位是w（瓦）。UPS电源容量要依据设备负载状况确认，合理的UPS电源负载应当是其额外功率的25%～80%。有时以给扩容留有余地，但当前负载时不该小于额外有功功率的25%，假如负载太小，电池不能充分放电，对电池的维护晦气。因而，选用UPS电源的容量应该在现有负载的1倍左右，这样UPS电源还有必定的余量，运转比较安全牢靠。 （4）UPS电源蓄电池容量的挑选 蓄电池容量挑选要依据蓄电池实践放电电流和所要求的备用时刻来决议。核算出要求放电电流后再结合出产厂家供给的放电特性曲线和用户要求的备用时刻进行挑选蓄电池。 蓄电池最大放电电流值按下式核算： Imax=P×cosα/（η×N×E） 式中，Imax——电池最大放电电流值； P——UPS额外输出功率； cosα——UPS负载功率因数； η——UPS逆变器功率； N——蓄电池组的12V单体蓄电池个数； E——放电时单体蓄电池的临界放电电压（12V蓄电池的临界放电电压取10V）。 在放电进程中，蓄电池的电流是改动的，刚放电时的电流值明显小于Imax，依据蓄电池的放电状况，一般取0.75作为校对因数。蓄电池实践所需的放电电流I=0.75Imax。考虑uPs电源机房的负载承分量，依据核算出的电池容量和电源的直流电压确认的电池的型号，然后挑选适合的电池柜的尺度及数量链接。 2、UPS电源的运用和相关维护 （1）UPS电源设备地址环境环境温度最好坚持在20℃～25℃之间，温度过低会按捺蓄电池实践可开释容量，温度过高，会缩短蓄电池运用寿数。设备地址还需求杰出的透风体系，当气温很高，机房设备运转发生的热量不能及时排出机房时会使机房内的温度敏捷上升，若超越55℃，逆变器就会中止运转，因而UPS电源室需求设备空调器等来调理室内温度。 （2）UPS的输出功率一般不超越标称功率的80%，首次运用先给蓄电池充电12小时以上，让各电池电压均衡后再运用；但负载过大或过小都会影响蓄电池的功用，乃至还或许烧坏逆变器，所以uPs一般选额外功率的50%～80%的负载量。 （3）发动或断开设备时要严厉按先后次序，以减小冲击电流带来的危害；避免大电流充放电构成电池极板的胀大，坚持电池用运用寿数，并人为守时断电，避免电解液沉积，确保杰出的充放电特性，延伸运用寿数。 （4）有线电视分机房需求设备监控设备和报警设备，使值班人员及时了解机房状况。机房输入配电柜内要设备避雷器，避免打雷构成的危害。定时对电池的进行充分检测，避免物理损伤、温度反常、壳盖泄露等毛病。 3、小结 有线数字电视现已进入大众日子，期望能经过这篇信息，让更多的人更好的了解电视机房有关信息，添加对UPS电源体系的認识，给这方面的爱好者供给方便的渠道，让科普知识普及，增强相关安全防范意识，一起期望得到相关意更多的满意有线电视用户的需求，并不断标准和完善准则，而且要在设备维护、技能革新的方方面面、点点滴滴、扎扎实实的做好每一项作业。 参阅文献 [1]张乃国，UPS供电体系运用手册，北京电子工业出版社，2003 [2]王其英，UPS不接连电源，香港安靖出版物，1992 浅谈UPS电源规划 第4篇 要害词：UPS,逆变器,冗余,安时 以经过蓝牙接口与车载测控体系的蓝牙接口衔接, 在这种状况下, 咱们就能够将信息搜集模块嵌入到这个手持设备中, 使它作为一个信息传输的中心的渠道。 (见图1) 4.2信息搜集模块的规划 由于手持设备是一个类似于手机的智能终端, 能够很简略的完结依据.NET渠道的程序, 那么在测控体系中咱们也嵌入这样一个能与之通讯的接口程序, 接口程序界说如下: void Get Infoand Send () //要害数据搜集并发送程序 { if (毛病发生) { 牙搜索手持设备, 并返回衔接成功的手持设备编号; while (num&&数据未发完) { (上接70页) 率为10KVA, 体系的UPS主机输出功率为60KVA, 蓄电池选用12V, 100AH的电池, 每组32块, 则该体系的后备时刻核算如下: 3 UPS规划进程出真实的场景, 问题处理后, 再将包含正确装备信息的XML文档发送回去;假如, 问题比较杂乱, 能够经过电话等方法进行沟通。 结束语 在现在网络环境还不是特别抱负尤其是无线网络愈加恶劣的状况下, 介绍了一种运用XML信息长途传输进行技能支撑的一种方法。跟着网络的高度开展, 核算机办理及技能支撑需求的日益增强, 长途操控软件的运用将会在不久的将来替代这种方法。 参阅文献 [1]肖碗蓉, 杨生举, 杨灵歌.依据Web的集成化网络服务办理体系的研讨与完结[J].现代图书馆情报技能, 2009 (11) . [2]滕飞, 王常虹, 王玉峰.依据互联网的转台操控监控体系[J].中国惯性技能学报, 2002, (5) :45-46. [3]张敬东.长途监控技能与监控体系[J].赤峰学院学报 (天然科学版) , 2007, (2) :24-26. 确认选用在线式仍是离线式;单机作业仍是多机并联冗余;再次便是指标的挑选也便是技能要求;如电压、频率的安稳度、后备时刻多少、智能度等;然后便是蓄电池的挑选;信任依照的介绍咱们都会对UPS电源的规划有必定的了解。 责任编辑:王翠绿 电经过逆变器再转变为沟通电, 而这种沟通电较市电来说, 其电压的波形, 频率, 电压的安稳度都得到了进步, 且动态特性也有进步。当市电不正常时, 负载的供电彻底由蓄电池存储的电量经过逆变器转变为沟通电输出, 然后真实地达到了外电不正常时, 负载供电不接连的作用。 1.4 UPS电源长处。UPS电源的呈现简直10KVA, 当一台呈现毛病时, 操控单元将负载平均分配给5台UPS, 每台UPS均流供电12KVA, 如有两台呈现毛病, 操控单元将负载平均分配给4台UPS, 每台UPS均流供电15KVA, 也便是本体系能够答应2台呈现毛病。 UPS不接连电源火灾防备 第5篇 山特UPS河南总代理 山特UPS河南总代理山特UPS郑州总代理松下蓄电池河南总代理爱克赛UPS河南总代理汤浅蓄电池河南总代理艾默生河南总代理SANTAK河南总代理UPS河南售后修理由于UPS电源要为数据中心供给不接连的电源服务，持续的作业对机器的耗损也很大，所以在运用的进程中，需求防备电气火灾的发生。机房数据中心在建设时，一般都会做好消防防范措施，也要对UPS不接连电源整套设备与IT设备进行可阻隔措施，不过电气之间一旦发生火灾，仍是会牵连了到的。咱们应该采取相对的防备措施。 首要是蓄电池运输后验货问题 蓄电池是UPS电源的运用要害，在UPS电池设备进程中，接线柱紧固是一个繁琐的重复劳动。一些大型数据中心，容量大、要求后备时刻长，电池数量就会是数以千计的，每节电池就有2个接线柱，这么多的作业只靠1～2名工人来完结，忽略就会不免，如若现场有没有很好的对施工质量把控，就很有或许留传一个或几个接线柱未紧固的危险。因开机调试电池充放电电流都不会很大，此类危险在UPS开机调试运转进程中并不能及时得以表现。在运用进程中跟着负载量的添加UPS输出电流随即增大，假如再次呈现市电中止UPS电池放电状况则极有或许引起电池起火。所以，在设备进程中应有专人对电池设备质量进行把控。蓄电池组跨接线接线端子压接问题，与电池接线柱一样，电池跨接线接线端子压接也是一个繁琐的重复劳动，在作业中跟着体力下降、留意力下降等原因会呈现单个接线端子压接不紧，或压接过度导致断芯状况。压接不紧的在设备进程中跟着接线柱螺丝动作会渐渐脱出接线端子，导致虚接；断芯导线载流才干下降，两种状况在大电流放电下或许会使线缆、接线端子过热，发生线缆起火状况，还有或许构成接线柱温度升高，电池起火。所以，应对一切接线端子压接进行二次排查。 蓄电池接线柱设备问题，在电池设备进程中，接线柱紧固是一个繁琐的重复劳动。一些大型数据中心，容量大、要求后备时刻长，电池数量就会是数以千计的，每节电池就有2个接线柱，这么多的作业只靠1～2名工人来完结，忽略就会不免，如若现场有没有很好的对施工质量把控，就很有或许留传一个或几个接线柱未紧固的危险。因开机调试电池充放电电流都不会很大，此类危险在UPS开机调试运转进程中并不能及时得以表现。在运用进程中跟着负载量的添加UPS输出电流随即增大，假如再次呈现市电中止UPS电池放电状况则极有或许引起电池起火。所以，在设备进程中应有专人对电池设备质量进行把控。 UPS电源设备的原理与运用维护 第6篇 [要害词]UPS，电源，运用，维护，原理，功用 [中图分类号]TG434.1 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）05-0336-01 一、前言 当今社会关于广播电视及有线电视工业的要求越来越高，在这种压力之中，广播电视发射机房及有线电视前端机房的安稳性与各个分前端信号的流通度以及接连的电流量，将会直接影响着内部体系是否能够安全的运转。在这样的状况下，经过科研人员的不懈努力，UPS便成功诞生了，跟着UPS的应运而生，它不只在有线电视范畴得到了广泛运用，而且做出了杰出的贡献，很大程度上谋福于人类。关于之后的作业，相关人员在运用进程中有必要要对UPS技能进行充分的认知与了解，也有必要对UPS正常维护的必要常识进行一个培训，确保UPS电源在有线电视网络体系运用中能不接连的正常作业。 二、UPS电源体系底子作业原理 UPS的首要元件是逆变器，它能坚持电流稳压稳频的输出，在输出电能的一起，也必定的储能功用。由于核算机、程控交换器以及数据通讯处理体系等关于沟通供电体系的要求适当严厉，有必要确保电流的持续与畅通，以及使流量坚持在满意巨细规模，一起把进步网络硬件设备牢靠与高效性作为最底子的方针，许多单位都挑选在局域网要害节点处设备配备了这种UPS电源。UPS供电体系设备有许多品种型，依据不同的型号，它体系容量的巨细也有所差异，可是，它的作业原理和首要功用却都是底子相同的。 UPS电源体系首要是由整流器、储能器、改换器以及开关操控器组成。UPS电源体系内部需求有一个安稳的电压，整流器关于安稳有着重要的作用，它能把电压安稳在一个合理的规模之内，整流器材首要依托的是当今最为先进的可控硅技能与高频开关整流器技能，在这两项技能的辅佐之下，再加上它本身的功用特性，在精简机构的一起，使该改动能满意体系内部的需求，让UPS能在整流电压的输出进程中坚持底子的幅度不会改动。净化功用关于UPS的底子作业来说也是一项重要的操作程序，它首要靠储能电池来完结，此外，储能电池对能量的节省也有着重要的作用，而且不只能削减耗费，还对环保有促进作用。由于整流器的实践作用比较单一，它不能消除电流在瞬间发生的脉冲搅扰，因而使得整流后的电压仍然处于激烈的搅扰脉冲之中，在这种状况下，储能电池除了拥有可存储直流电能的功用以外，对整流器的缺乏来说也有了必定的补偿。由于电容两头的电压不能骤变，即运用了电容器对脉冲的滑润特性，不只使得脉冲搅扰得到有用的操控，而且关于电容器本身起到了洁净作用。改换器关于频率的安稳状况也十分重要，依据改换器振荡频率的巨细能看出电容器内部是否安稳。 电网电压在正常的作业状况下是由UPS担任向一切的负载供给电源，与此一起，还要给储能电池进行充电，由于不免会有一些突发状况无法预料，当遇到突发停电的状况时，储能电池就派上了用场，它就能够给负载供给所需求的电源，然后使得出产能够坚持正常的进度，可是储能电池的电量也是有限的，当出产需求的负载严峻过载时，储能电池就无法供给满意的电量，就需求由电网电压经整流直接给负载供电。 1.电源的作业原理 （一）AC-DC的改换：将输入到电网的沟通电经过自耦变压器的降压作用、全波整流作用以及把滤波变为直流电压后，经过滤变器将电流供给逆变电路。 （二）DC-AC逆变电路：现在许多都选用大功率的逆变电路，在作业进程中具有很大的功率富余量，而且在输出进程中遇到的输出阻抗十分小，因而具有快速呼应的特性。在技能方面，由于选用了高频调制限流和快速短路维护这两项当今最为先进的维护技能，使得体系在作业时更为安全牢靠。 （三）操控驱动：操控驱动是完结整机功用操控的中心，在体系运转的进程中能够起到改善逆变器的动态特性和安稳性的作用。 2.电源的作业进程 在体系正常作业时，直流的主回路中会有直流电压经过，这些直流电压首要是供给DC-AC沟通逆变器，然后输出220V安稳的AC沟通电压，一起对电池充电。 三、UPS的运用 （一）正常的开机次序 众所周知，一切的负载在发动的时分都会存在一种高强度的冲击电流，可是在UPS内部的功率元件都有必定规模的承载度，若超越上限则会烧环UPS电源，尽管咱们在对UPS容量巨细进行挑选的时分都考虑到了它的冗余，可是由于冲击电流在一瞬间会很大，因而仍是会在必定程度上缩短元器材的运用寿数，严峻上来讲乃至会损坏元器材，得不偿失。因而在发动UPS电源的时分需求尽量避免构成太大的危害，所以在开机之前，首要要把UPS电源设备翻开，使得电流有一个缓冲作用，待电流在输出正常后，再逐一翻开负载，在翻开的进程中需求按必定的次序进行，依据电流的负载量从大到小顺次翻开。此外，在体系运转进程中，UPS旁路作业时关于冲击力的抵抗性比较强，依据这一特性，能够在开机时先使得UPS电源体系处于旁路作业状况，然后在再逐一翻开负载，然后UPS面板开关使其处于逆变作业状况，这佯便能够减小关于UPS电源本身的危害。 （二）关机次序 在关机的进程中，应该先顺次封闭负载，待负载都成功封闭了之后，再封闭UPS面板，使得UPS处于旁路作业，而充电器则持续对电池组充电。若依据需求，有必要将UPS电源的输出设备封闭，只需将输入市电的电源断开即可。 （三）留意事项 1作业环境 UPS电源设备在作业环境上的要求不算太高，只需求放置在干燥、通风、清洁的环境之中，尽量避免阳光直接照射在设备上，避免温度过高使得设备发热发烫，而环境的温度最好坚持在20℃至28℃之间，有利于体系的正常作业。 2.日常运用 关于UPS电源的开机和关机操作需求清楚一个正确的操作次序，否则很简略减短设备的运用寿数。首要在开机时，要先翻开主机电源，然后看清楚负载的巨细之后，从大到小顺次开启；在关机的进程中，应该先封闭负载，然后再封闭主机的电源。在日常运用的进程中，有必要要留意的是不能频繁开关UPS电源，开关操作之间至少得停2N3分钟以上，这对体系起到一个缓冲作用。 3定时维护 依据UPS电源地点环境的清洁程度来决议打扫周期，一般在一年半左右。清洁时需求翻开外壳，擦净机内的灰尘；在打扫蓄电池组的时分，还需留意调查电池的正负极接线端子上是否有锈蚀或漏液等状况，若发现有不合格电池需求及时处理。 四、结束语 跟着科学技能的持续开展，关于各项体系都有了较高的要求，而核算机、数据通讯处理体系又归于精密的操作仪器，它们关于UPS的要求比较而言也就更高，因而为了满意种种需求，有必要对UPS电源技能进行不断的技能完善。了解UPS电源技能的作业原理，在此基础上能够正确地对其进行运用与维护，只需运用合理，则可削减或避免UPS电源呈现不必要的毛病，使其运用寿数愈加长，一起能更安全更牢靠地为服务于社会。 参阅文献 [1]阁亮，《UPS技能运用与研讨》[M].北京：新科技出版社，2006 高压直流UPS电源的研讨 第7篇 跟着现在越来越多的信息数据化,通讯服务器基站的数量也在不断添加,而通讯基站中电源的牢靠性和功率是重视的重点。一方面,电源的牢靠性直接决议机站的安稳性,即使是瞬间的供电中止都会使通讯基站悉数中止或许瘫痪;另一方面,通讯电源的转化功率影响着电能的损耗,2009年,我国服务器拥有量约为366万台,全国数据中心总耗电量约为364亿k Wh,约占当年全国用电量的1%[1],至2015我国数据中心总量已超越40万个,年耗电量超越全社会用电量的1.5%[2],电能耗费量很大,电源功率的进步所能节省的电能适当可观。 国内传统的通讯基站供电电源有工频UPS电源、高频UPS电源和-48 V直流电源3种[3]。工频UPS电源呈现最早,其缺点也较多,包含结构杂乱、输入功率因数低、电流谐波含量大、功率低、噪声污染大、蓄电池匹配才干差、电网适应才干差、体积和分量大等,现已渐渐被淘汰。高频UPS电源克服了工频UPS电源输入功率因数低、电流谐波含量大和噪声污染大的缺点,并在功率、体积和分量上有了必定改善[4]。但其结构仍需经过AC-DC、DC-AC和AC-DC三级改换才干给服务器供电,结构杂乱。且蓄电池仍挂接于榜首级整流电路输出直流母线上,蓄电池与服务器之间仍有两级电路,牢靠性较低。针对沟通UPS电源存在的问题,研讨人员提出了直流电源供电计划并研制了-48 V直流通讯电源。其选用了两级电路结构,前级电路完结功率因数校对和整流功用,后级电路完结阻隔和DC-DC改换功用,结构简略,体积小分量轻,电源最高功率可达92%[5]。且其蓄电池直接挂接于电源输出与通讯服务器之间,在发生断电时能瞬时给服务器供电,牢靠性高。但因其输出电压为48 V,导致其输出电流十分大,需求线径较大的线缆,添加了线缆本钱和安置难度。为了处理以上问题,高压直流UPS电源计划受到了越来越多的重视。依据国际电联(ITU)制定的国际标准ITU L.1200和ITU L.1201,高压直流UPS电源的国际标准输出电压规模为260 V~400 V,过渡电压规模为192 V~288 V[6]。中国国内早期以240 V输出电压等级作为过渡,现已逐步靠近国际标准。 本研讨介绍一种输出直流电压为380 V,选用两级结构的高压直流UPS电源体系。在电路结构上,电源前级选用T型三电平整流电路,后级选用输入串联输出并联型全桥电路;在操控上,经过引进负载电流前馈操控,进步电源的动态呼应速度,确保电源在负载剧烈动摇时的安稳输出。本研讨针对所提出的计划制造功率为15 k W的一台样机,并给出相应实验波形。 1 主电路结构 主电路由两级电路组成。前级为完结整流和功率因数调整功用的T型三电平整流电路,后级为完结输出电压调整和阻隔功用的输入串联输出并联型全桥电路。 1.1 前级三相T型三电平整流电路及作业原理 多电平PWM整流技能已逐步成为功率因数校对技能(power factor correction,PFC)的主流,而其间的三电平整流技能较两电平整流技能功用愈加优胜,其长处如下: (1)所运用开关器材少; (2)开关管所需接受电压应力仅为直流母线电压的一半、能有用减小器材开关损耗; (3)三电平电路开关时由于接受的电压改动小,能够减小电力电子设备发生的电磁搅扰; (4)三电平电路输入电流波形更接近正弦波,减小了输入电流的THD,能够有用减小滤波电感,然后减小设备体积,下降本钱。 本研讨所选用的电路为T型三电平整流电路,电路原理图如图1所示。 La,Lb,Lc—输入端起储能和滤波作用的电感;D1~D6—升压二极管;Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2—三路双导游通的开关通路;C1,C2—正负母线滤波电容;C3,C4—正负母线储能电解电容 其作业原理可参阅T型三电平逆变电路和VIEN-NA整流电路[7,8]。 1.2 后级交织并联型DC/DC改换电路及作业原理 在DC/DC改换电路中,改换器的输出功率一般与功率开关管数量成正比[9],所以本研讨挑选双管阻隔型改换器。其间移相全桥电路与LLC谐振转化电路比较,其多模块并联均流操控简略,所以本研讨选用了移相全桥电路。整流电路输出母线电压最大值为800V,为了减小其对开关管的电压应力,而且减小输出电流纹波,本研讨选用了输入串联输出并联的结构,并运用了交织并联技能,其长处如下: (1)每个单元全桥电路功率开关器材的电压电流应力仅为本来的一半,下降了开关损耗; (2)该电路输入侧上下母线天然均压,发生天然母线中电,下降了操控体系规划难度; (3)该电路能有用下降输出电流纹波,减小输出滤波电感的体积和分量。 该改换器电路原理图如图2所示。其由两个移相全桥电路单元组成,两个单元作业频率都为100 k Hz,经副边全桥整流电路后电流纹波频率为200 k Hz,为了使减小输出电流纹波,两单元之间错开90°相角进行驱动操控,每个单元内部选用典型的移相操控方法[10]。其间,Vbus+和Vbus-是两个单元的输入,两者天然均压幅值持平;为了进步电源功率,Q1~Q8选用了8个COOLMOSFET开关管,D1~D8分别为Q1~Q8的体二极管,C1~C8分别是Q1~Q8的寄生电容;Lr1和Lr2是谐振电感,首要由变压器的漏感组成,协助开关管完结软开关。记Q1~Q4地点电路为A单元,Q5~Q8地点电路为B单元。 该电路整体作业波形如图3所示。 以A单元为例,移向操控其底子作业原理如下,每个桥臂的两个开关管均为互补导通,且设有死区,其间Q1、Q3(Q5、Q7)组成超前臂能完结零电压开关,Q4、Q2(Q8、Q6)组成滞后臂能完结零电流开关。两个桥臂相应开关管的驱动信号之间相差必定的移相角δ,经过调理移相角的巨细来调理输出电压幅值,移相角越小,输出电压越高,反之则越低。两单元的输出电流iLf1和iLf2相差180°相位,如图3所示,两者合并后的电流iLf的电流纹波大巨细于单个单元电流纹波的两倍,减小了输出电流纹波,一起能减小输出滤波电感和滤波电容的巨细。 2 负载电流前馈操控 2.1 传统电压电流双闭环操控 前级AC/DC电路和后级DC/DC电路的传统电压电流双闭环PI操控框图分别如图4所示。其有很好的稳态特性,稳态精度高。 AC/DC电路操控框图如图4(a)所示,其间电压环作为外环,电压环的操控较为简略,将输出直流母线上的正母线电压Vbus+和负母线电压Vbus-进行相加,将相加值与电压基准vsum_ref做比较,将比较值再经过PI运算器运算所得输出作为电流环的基准id_ref;电流环作为内环,电流环的操控较为杂乱,首要对流经电感La、Lb、Lc的电流ia、ib、ic进行dq改换,将abc天然坐标系下的电流转化为dq旋转坐标系下的电流id和iq,电流环的操控思路是经过操控d轴电流id,完结母线电压的操控,经过操控q轴电流iq使其为0,完结网侧单位功率因数操控。 DC/DC电路操控框图如图4(b)所示,其间外环由输出电压vout反应电路构成,内环由霍尔采样输出电感电流iL构成。在该双环操控中,由电压外环操控电流内环,即内环电流在每一开关周期内上升,直至达到电压外环设定的差错电压阈值,电流内环是瞬时快速进行逐一脉冲比较作业的,而且监测输出电感电流iL的动态改动,电压外环只担任操控输出电压。 2.2 引进负载电流前馈的电压电流双闭环操控 传统双闭环操控能获得十分抱负的稳态特性,可是其在负载剧烈改动的状况下,因操控战略本身在结构上存在的滞后性,使得电压环输出即电流环基准无法敏捷改动,使得输入输出能量不平衡,然后导致输出电压呈现较大的差错,使得体系动态功用受到影响。对此,本研讨依据操控原理中引进负载电流前馈能有用进步体系动态功用的原理,在双闭环PI操控的基础上添加了负载电流前馈操控[11],操控框图如图5所示。 引进负载电流前馈后的AC/DC电路操控框图如图5(a)所示,图5(a)中虚线框所示引进了负载电流补偿变量Δid,其由输出电感电流iL乘以必定份额后得到。当负载发生改动时,补偿量Δid会加在id_ref上敏捷调理基准,然后消除了负载电流iL的改动对体系直流输出的影响,使得直流母线输出电压只与电压操控器输出vsum有关。此刻,vsum的稳态值刚好彻底由负载电流前馈通道的输出决议,电压环路操控器的输出为零,这意味着电压环路操控器在负载骤变时只起到微调的作用,确保输出电压的安稳。 引进负载电流前馈后的DC/DC电路操控框图如图5(b)所示,图5(b)中虚线框所示引进了负载电流补偿变量ΔiL。当有负载扰动时,本研讨运用负载电流发生的补偿量ΔiL,对iref基准进行快速调理,然后快速使输出电压康复到所要求值附近,再经过电压环的精密操控来使得体系快速树立平衡。参加负载电流前馈补偿后,输出电压只与电压操控器输出vout有关,输出负载电流的改动对体系直流输出的影响已被ΔiL抵消,只需电压环路在负载骤变时起到准确微调作用,引进负载电流前馈减轻了电压环在负载骤变时大规模调理输出电压的担负,避免了电压环路操控器由于带宽低、调理速度慢,然后对体系动态调理构成影响,大大进步了体系动态呼应的速度。 3 实验及剖析 为了验证所提出的高压直流UPS电源计划,本研讨规划制造了一台样机进行实验验证,沟通输入线电压规模为300 V~410 V,输出直流电压规模300 V~400 V,输出最大功率15 k W。体系参数如表1所示。 实验渠道如图6所示。 从50%负载骤变为75%负载,再降为50%负载的相关切载波形如图7~9所示。此刻高压直流UPS电源在三相输入线电压为310 V沟通、直流母线电压为600 V、电源直流输出电压为360 V。图中:1号波形—三相T型三电平电路输出直流母线波形vbus;2号波形—体系直流输出电压波形vout,为了调查其在负载改变时的动摇,其基准线已减去360 V;3号波形—沟通输入电流波形iin。由图9可得输出电压因负载骤变引起的动摇彻底康复仅需0.8 s,且其改动幅值仅为5V,仅为输出电压的1.39%。由图8、图9可得,因负载电流前馈的引进,当负载骤变时,输入功率会敏捷跟随负载改动,动态呼应快,使得母线电压和直流输出电压动摇规模小于1.5%,进步了电源牢靠性。 引进负载电流前馈后负载骤变时波形如图7所示。 从50%负载骤变为75%负载时波形如图8所示。 从75%负载骤变为50%负载时的波形如图9所示。 本研讨所做样机功率曲线如图10所示。 在50%负载至75%负载之间体系功率较高,最高功率为96%,相对传统-48 V直流电源和高频UPS电源进步了3%~4%的功率。 4 结束语 本研讨提出了一种高压直流UPS电源的规划计划,并进行了参数规划,研制了一台15 k W样机。选用了前级三相T型三电平电路和后级交织并联型移相全桥电路,电路结构简略,最高功率高达96%,在操控方面引进了负载电流前馈操控,实验证明其动态功用杰出,负载骤变时体系跟随十分及时。 本研讨仍存在缺乏之处。首要在输出电流较小的轻载作业状况下体系不安稳,后续研讨中考虑在轻载下运用其他操控形式;别的DC/DC电路中全桥整流电路的二极管尖峰运用了电阻吸收,后续研讨中可改善为能量回馈电路吸收。 摘要：针对传统通讯基站UPS供电电源存在的体系结构杂乱、电源功率低、牢靠性差的问题,研讨选用了一种两级结构的高压直流UPS电源。在电路结构方面,电源前级选用了T型三电平整流电路,改善了输入功率因数和输入电流THD;后级选用了输入串联输出并联型全桥电路,并选用交织并联技能,减小了输出电流纹波。在操控方面,引进了负载电流前馈操控,进步了电源的动态呼应速度,确保电源在负载剧烈动摇时输出电压纹波很小。研讨成果表明,高压直流UPS电源的最高功率为96%;其负载骤变时康复时刻小于200μs,电压动摇小于5%,动态呼应快,输出特性好。 要害词：高压直流UPS电源,高功率,高牢靠性,负载电流前馈操控 参阅文献 [1]郭亦兴.数据中心电源体系剖析与节能探讨[D],西安:长安大学信息学院,2013. 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UPS不接连电源的原理简介 第8篇 UPS是不接连电源 (Uninterruptible Power System) 的英文名称的缩写, 它伴跟着核算机的诞生而呈现, 是核算机常用的外围设备之一。实践上, UPS是一种含有储能设备, 并以逆变器为首要组成部分的恒压不接连电源。UPS在其开展初期, 仅被视为一种备用电源, 后来, 由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压下跌、持续过压或许欠压乃至电压中止等电网质量问题, 使核算机等设备的电子体系受到搅扰, 构成灵敏元件受损、信息丢掉、磁盘程序被冲掉等严峻后果, 引起巨大的经济损失。因而, UPS日益受到重视, 并逐步开展成一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频搅扰、防电压浪涌等功用的电力维护体系。 1 UPS不接连电源技能特色 跟着UPS不接连电源地开展, UPS全面突破了模仿电路年代的技能瓶颈, 已开展为操控器材和最先进软件完美结合的全智能数字化结构, 具有32位DSP高速微处理器 (MCU) 、可编程逻辑器材 (CPLD) 、第六代低损耗大功率IGBT和静态开关, 演绎了数字年代的经典传奇, 容量之大、牢靠性之高、功用之安稳的数字化操控技能与高精度SMD技能为一体的电源产品。 1.1 全数字化操控技能 1.1.1 先进的数字电路体系超安稳运转 UPS突破了职业的技能瓶颈, 以先进的数字电路体系替代了传统的模仿电路, 完结了非凡的立异。在数字电路形式下, 高速微操控器和可编程逻辑器材对电路操控、参数设定和运转办理愈加完美, 自检和自侦测功用愈加强壮。全程采样技能不只要利于对电路板上的一切独立电路衔接进行自检和毛病剖析, 更能经数码改换为纯粹和安稳的正弦波电压, 确保体系安稳运转。 1.1.2 电池智能化办理, 经用省心 UPS导入了先进的智能化电池办理体系, 可依据用户的电池装备主动调整电池的充电电流参数, 并会依据供电环境对电池进行均充浮充转化、温度补偿充电和放电办理。此外, 还可经过监控界面对电池运转状况进行侦测办理, 确保电池高效运转。智能化电池办理体系不只削减了办理员的担负, 更能延伸电池的运用寿数达55%以上。 1.1.3 智能侦测体系全程守护 该体系的微处理器不接连地对一切的电源状况、断路器状况、熔断器状况和一切的电路作业状况进行在线侦测。呈现毛病时, 侦测体系会即时报警告诉办理员, 同步发动UPS全面维护功用。 1.1.4 智能通讯东西长途监控 1) RS232和RS485通讯端口真实完结多用途通讯和长途监视; 2) 标配的SNMP卡, 100%完结长途监控和网络办理; 3) 选用无源接点有用完结了对UPS的状况监控。 1.2 高精度SMD技能 改动了传统的插入式电路处理工艺, 悉数选用高精度SMD技能, 既省空间, 又彻底消除传统UPS电路中的脚刺, 便于进步集成电路的安全运转, 一起进步牢靠性和运转精度。 选用多层电路板规划和高精度SMD元件彻底清除了由芯片本身发生的各种高频信号对其他芯片的搅扰, 然后让各个芯片模块能够不受搅扰的正常作业, 抗搅扰性大为改善。 全面选用SMD技能, 耐高温、准确度高、滤波功用极好, 整机功用愈加安稳, 更结实经用, 运用寿数添加了80%。 1.3 第六代IGBT逆变技能 IGBT杰出的高速开关特性;具有高电压和大电流的作业特性;选用电压型驱动, 只需求很小的操控功率。第六代IGBT具有更低的饱满压降, 逆变器的作业功率更高, 温升低, 牢靠性更高。 1.4 超清晰界面信息处理技能 1) 人性化的触摸式大屏幕LCD中英文显现, 流程图运转状况直观显现, 智能图标的触摸按钮, 表格局的数据资料、事情记录显现, 中英文可选菜单操作。 2) 直观的LED状况指示:作业流程式状况指示, 一望而知。 1.5 环保节能要害性技能 经科学的生命周期点评, 选用了抗老化功用优异的触摸屏面板和经氟碳工艺处理的机箱外观, 环保经用, 历久如新;选用先进的电路规划, 易维护并高度节省资源;选用新式涡流风扇, 散热功用优异, 高度节能;选用无环流操控电路, 节电功用杰出;选用绿色整流和逆变技能, 为用户供给清洁的能源;选用先进的数字电路及高精度SMD技能, 整机寿数同比延伸了80%。 1.6 其他功用长处 1.6.1 优胜的负载特性 彻底满意从0到100%负载的跃变, 而无需切换到旁路, 并确保输出安稳牢靠。 1.6.2 完善的维护功用 具有优异的输入输出过欠压维护、输入浪涌维护、相序维护、电池过充过放维护、输出过载短路维护、温度过高维护等多种体系维护和报警功用。 1.6.3 高功用的动态特性 选用瞬时操控方法和有用值等多种反应操控, 完结了高动态调理, 减小输出电压失真度。 1.6.4 三相分调, 平衡稳压 三相独立操控, 完结了以瞬时过载平衡度的操控, 可完结输出100%的负载不平衡。 1.6.5 可选的电池巡检模块 可对单个的参数进行测量, 并在显现板上显现出来。如有电池毛病当即报警, 告诉办理员。 1.6.6 个性化的设置 可依据用户设备用电要求对UPS进行作业状况设置, 用户可选UPS作业形式、ECO节能作业形式。每年可节省电费10%以上。 2 UPS不接连电源作业原理 UPS是一个多重维护的沟通供电设备。当主电正常时, 主电输入经整流开关操控, 首要经谐波滤波器, 再经主电整流改换成纯洁的直流电, 滤除主电中的搅扰, 然后经过逆变器将直流电改换成纯洁的正弦沟通电输出, 一起给蓄电池充电;当UPS衔接上电池组时对电池组的电压和电池进行测量, 整流器进入电流和电压双环操控, 当电池电压低时为恒流形式充电, 当电池电压达到浮充电电压时, 主动转为恒压充电形式。当主电反常时, 则将蓄电池贮存的直流电逆变成沟通输出, 确保用户负载长期处于不断电高质量电源下牢靠运转;当逆变器封闭或毛病时则主动转为旁路供电。手动修理旁路确保在不断电的状况下对UPS进行维护或检修。 2.1 微处理器操控中心 微处理器 (MCU) 将输入、输出、电池、环境等数据经高速运算, 然后操控整流器、逆变器、静态开关的运转和维护并呼应外部的操作指令。 2.2 整流和充电单元 主电输入检测电路将主电输入电压频率和相位信息送到MCU进行运算, 主电的电压、频率、相位在正常规模内时, MCU送出整流操控信号, 整流电压从0VDC缓慢的上升到额外电压, 减小对输入的浪涌电流冲击。由于电池组和直流总线并联运转, 整流器一起对电池进行充电, 当电池电压低于浮充电压时, 整流器作业在恒流形式, 此刻MCU将电池的充电电流反应和用户设置的电池容量信息进行核算操控;当电池充至浮充电压时, 转为恒压充电形式。一起MCU还依据电池的温度信息对电池进行温度补偿充电, 还依据电池的运用状况对电池进行守时维护办理 (当电池长时刻没有充放电时, MCU主动转为均充形式来激活电池的活性) , 以延伸电池的运用寿数和削减用户的办理担负。 2.3 IGBT逆变单元 在直流总线正常时, MCU发出逆变操控信号, 逆变电路经过SPWM驱动信号驱动IGBT逆变桥, 经变压器阻隔变压、滤波后, 输出纯洁的正弦沟通电。逆变器经过调整驱动信号的脉冲宽度使输出电压从0VAC缓慢的上升到额外电压, 经过输出反应操控使输出安稳;一起检测输出电压、电流对逆变器进行维护。 2.4 主动和手动旁路单元 旁路电路便是将输入经过开关电路直接转化到输出供电。当逆变器封闭或毛病时, MCU高速操控静态开关主动切换到旁路供电 (<1mS) , 而不会接连负载的供电。手动修理旁路为在线修理设备时运用, 可在设备不断电的状况下对UPS进行检修。 2.5 显现通讯单元 显现单元是将整机的运转状况和数据经过LED和LCD显现出来, 一起还经过RS232、RS485、干接点信号、SNMP卡等, 合作后台软件完结长途监控。 3 结束语 UPS电源逆变操控技能的研讨 第9篇 跟着不接连电源(UPS)越来越广泛的运用,如何为用户供给高功用的不接连电源成为当今的研讨热门。逆变器是UPS的中心,它有必要具有输出高质量电压波形的才干。逆变波形操控战略是逆变器进步波形质量和带负载才干的重要手法,自上世纪80年代以来,逆变波形操控技能就一直是逆变电源技能范畴的研讨热门。现在现已发生了依据各种先进操控战略的、品种繁复的逆变波形操控战略与操控计划[3]。本文提出了一种依据重复操控和传统PI操控相结合的复合操控计划。 2 重复操控 2.1 底子原理 重复操控是20世纪80年代提出的一种操控体系规划理论,其目的是规划一个操控器,使体系在盯梢恣意周期性参阅信号时的稳态差错为零。它可依据周期性参阅信号的特色和内部模型操控原理,将周期信号发生器植入闭环体系之内,以完结对周期参阅信号的稳态盯梢[5]。 重复操控器分为内模和补偿器两部分。操控体系的结构框图如图1。 其间r为给定的参阅正弦信号,e为差错信号,d为扰动信号,y为逆变器输出电压,Q(z)为滤波器,C(z)为重复操控环路的补偿器,P(z)为操控对象。 2.2 重复操控器的参数规划 z-N为周期延迟环节;N为每基波周期对输出电压的采样次数;N=fc/f;f为参阅输入基波频率;fc为载波频率,2000/50=40。 Q(z)取经验值0.9 5,C(z)=Kr zk S(z),其间Kr为重复操控增益且Kr∈(0,1),用来调理重复操控器输出幅值, 3 复合操控 重复操控使逆变电源的输出波形得到改善,进步了体系的静态功用,但其本身原因使体系的动态特性较差,故不能独自运用重复操控。若将重复操控与PI操控结合起来,瞬态状况下,份额环节起作用,确保体系的快速呼应;稳态状况下,重复操控完结无静差。则在改善波形质量的一起,又确保了体系具有较好的动态呼应才干。体系的结构框图如图2所示。 4 仿真研讨 仿真东西运用的是MATLAB7.0,依据上述的操控战略树立的仿真模型如图3所示。仿真参数的挑选:直流母线电压400V,载波频率2kHz,滤波电感3.8mH,滤波电容10µF[3,10]。 仿真波形如图4所示,可见该操控计划完结了抱负的输出功用,具有呼应速度快,稳态静差小的特色。而只运用PI操控的仿真成果如图5,经过比较,图4的作用要优于图5。运用powergui进行FFT剖析如图6,得到THD=0.99,而不运用重复操控的THD=1.75,可见复合操控计划也下降了体系的总谐波畸变度。 5 结束语 针对数字式逆变电源,提出一种重复操控和PI操控相结合的复合操控计划,经过仿真剖析与传统PI操控比较较,得到的逆变波形愈加滑润,也下降了总谐波畸变度,证明该复合操控具有杰出的操控功用。 参阅文献 [1]S J CHIANG,KUO-LUNG CHAI,YING-YU TZOU.UPS inverter with integrated design of power circuits andcontrollers[C].IEEE ISIE 2005.ubrornik,Croatia,June20-23,2005:645-650. 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UPS电源容量挑选及配电规划 第10篇 1 UPS电源运用剖析研讨 在人们的出产、日子中, UPS电源归于常用的后备电源, 广泛运用于各个职业傍边。这是由于其可在市电断电之后及时供给满意的电能。现在, 社会的开展越来越离不开电能, 因而, 意外停电会对人们的出产、日子构成极大的影响。尤其是在信息社会中, 为了避免因意外停电而构成不必要的损失, 就有必要确保核算机体系在停电之后能持续作业一段时刻, 以便于用户备份资料, 避免因停电而影响作业。 UPS作为现代最首要的供电后备电源, 其日常办理首要包含电源的巡检、毛病的查看和定时放电等。 2 UPS电源容量挑选剖析研讨 关于UPS电源而言, 必定要挑选适宜的容量, 这是由于UPS电源的容量过大或过小都会影响其正常运转。假如UPS电源的容量过大, 则其会长时刻处于轻载运转的状况。这样尽管能有用维护逆变器不受危害, 但极有或许导致电池维护设备发生毛病后, 引发电池组的深度放电, 然后对设备构成损坏, 且大容量的UPS电源的价格相对较高。假如UPS电源的容量过小, 则其会长时刻处于重载运转的状况。尽管这样能下降一部分本钱, 但或许导致UPS电源的逆变器驱动元件受损。由此可见, 科学、合理地挑选UPS电源的容量是十分重要的。一般来说, UPS电源的负载为额外有功功率的25%~80%时最适宜。 为了有用核算核算机体系运转的实践容量, 需求确认UPS电源的负载总容量。UPS电源的负载功率与其输出功率有密切的联系。下面在10~300 k VA的规模内对二者的联系进行剖析。UPS电源的输出电流与负载功率因数的联系如图1 所示。 由图1 能够看出, 当理性负载功率因数<0.8 时, UPS输出的电流大于额外电流。而当负载为容性时, 其输出的电流要远远小于理性负载。 在剖析了UPS电源的实践容量后, 为了有用处理负载不断分期扩容的问题, 需求增大UPS电源的额外容量。而UPS电源的备份计划与UPS电源的冗余容量严密相连, 这就需求榜首次装备UPS电源的容量时充分考虑其间远期的底子开展趋势, 并在选型进程中挑选可支撑多机运转的机型, 然后有用增大UPS电源中远期的负载容量。 3 UPS电源配电规划剖析研讨 UPS配电规划的首要内容包含负荷的核算、输出回路开关的挑选、输出回路导线的挑选、主开关和进线电缆的规划等。 3.1 负荷的核算剖析 在UPS电源配电规划中进行负荷核算的首要目的是科学、合理地挑选开关电流的整定值、导线。因而, 需求对单相回路电流、三相回路电流和配电箱负荷进行核算。 单相回路电流的核算公式为: 式 (1) 中:I为单相回路的核算电流;P为单相负荷容量;U为单相电压, cos F为功率因数, 0.9. 三相回路电流核算公式为: 式 (2) 中:I为三相回路核算电流;P为三相负荷容量;U为三相电压;cosf为功率因数, 0.9. 装机容量Pe是一切输出回路负荷容量的总和, 因而, 核算装机时, 假如一个机房的结尾负荷回路共有8 条单相回路, 则每一条回路为2 k W;假如一个机房的结尾负荷回路有2 条三相回路, 则每一条回路为7 k W。由此可见, 装机容量Pe=30 k W。 3.2 输出回路开关挑选剖析 低压空气开关又称为低压断路器, 具体包含框架断路器、微型断路器和塑壳断路器三品种型, 它们的用法各不相同。框架断路器的额外电流为800~6 300 A;微型断路器的额外电流一般为63 A, 其首要作用是对结尾配电箱的输出回路开关或小容量的配电箱主开关进行操控;塑壳断路器的额外电流为100~800 A, 其首要作用是对低压母线馈电回路开关或落地式配电柜主开关进行操控。 由于微型断路器结尾配电箱内微型断路器的摆放十分的密布, 因而, 其降容系数一般为0.8 左右, 即10 A的开关一般用于<8 A的核算电流, 16 A的开关一般用于<12.8 A的核算电流。 依据用电标准标准, 插座回路有必要挑选带有漏电维护器的开关。假如在弱电竖井中运用了插座箱, 并在插座箱内设置了漏电维护器开关, 则可不设备漏电维护器开关。 3.3 输出回路导线挑选剖析 配电箱结尾的输出回路一般会运用导线, 尤其是机房内的负荷回路。假如在弱电竖井办理间设备了插座箱, 则需求运用桥架。值得留意的是, 关于1 类型或2 类型的修建而言, 最好运用阻燃型导线、电缆。 一般状况下, 导线的挑选需求依照负载流量剖析。假如导线的负载流量超越了开关的整定电流量, 则就可依据表1 挑选导线。 在插座与插座箱之间的回路需求装有PE线, PE线截面与相线截面的联系严密。假如相线截面≤16 mm2, 则PE线就会与截面共同。有必要留意的是, 相线截面有必要>2.5 mm2。假如相线截面为25 mm2和35 mm2, 则PE线的截面为16 mm2;假如相线截面>35 mm2, 则PE线截面为相线截面的50%.一般来说, 常运用多股铜导线来确保PE线电源的质量。 3.4 主开关和进线电缆的规划剖析 关于主开关而言, 可依照电流的巨细挑选微型断路器或塑壳断路器。一般来说, 假如整定电流<63 A, 则最好选用微型断路器;假如整定电流≥63 A, 则可选用塑壳断路器。 假如配电箱的核算容量为45.6 A, 降容系数为0.8, 则45.6/0.8=57 A, 而主开关的整定电流为63 A。因而, 可挑选微型断路器C65N/3P63A, 其进线电缆能够挑选ZR-BV-4×25+BVR-1×16。 4 结束语 综上所述, UPS电源容量的挑选和配电规划对确保其正常运转至关重要, 因而, 相关规划人员需求考虑多方面的因素。只要这样, 才干有用下降运转本钱, 确保UPS电源的正常运转, 促进我国经济的开展。 参阅文献 [1]卢庆新.智能修建弱电机房UPS配电规划[J].智能修建与城市信息, 2006 (11) . [2]李先进.UPS容量挑选与负载的联系[J].修建电气, 2010 (09) . UPS电源 第11篇 摘 要：由于社会的信息化开展，UPS开始的运用也越来越多，邮政、电信、移动、金融证券、医院、电力、戎行、石化、工矿企业及各大院校等多个范畴，其重要性是跟着信息运用重要性的日益进步而添加的。当市电停电时，对负载持续供电.可确保核算机体系不丢掉信息和数据，确保设备在停电时还能正常无误的运转。本文针对单台和两台并排运转的UPS电源进行分别介绍。 要害词：信息化：负载供电：不接连 UPS即不接连电源，是经过主机的逆变器等模块电路与蓄电池将直流电转化成沟通安稳220v市电的设备。关于大部分用于给单台核算机、核算机网络体系或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等供给安稳、不接连的电力供给。当市电一切运转正常时分，ups能够将市电稳压，变成高质量的电能，为负载供电，一旦市电呈现毛病或中止时， UPS 当即将电池的直流电能，经过逆变用零切换得转化速度来使负载持续供给220V沟通电，使负载坚持正常作业并维护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备一般对高电压或低电压都能供给维护。 1 单台UPS电源的正常运转方法与毛病方法 正常运转状况下将市电沟通的220v电源经过整流/充电器模块（A）将电源（1）（Mains 1）变为直流电用，又经过逆变器将直流电转变为高质量安稳的沟通电，而且在直流电时分给予电池进行浮充电或强充电。 电池单元（D）在电源1，便是市电220v停电状况的下能够变成为逆变器供给后备电源； 逆变器模块（B）将整流/充电器或电池单元供给的直流电改换为三相沟通电来为负载供电； 静态旁路模块（C）确保在逆变器停机（主机中止）或忽然过负荷的一起将负载切换到电源2（Mains 2）。 修理旁路是将整个ups电源的主机进行悉数阻隔，彻底用市电来进行为负载供电，不需求逆变和电池的参与。修理旁路的组成是三个手动开关（Q3BP、Q4S和Q5N）。 旁路运转 假如逆变器输出毛病，经过静态开关主动将旁路电源接通。 当逆变器输出康复后，其输出先与旁路同期，然后主动将悉数负荷转化至逆变器。 整流器沟通电源失电和康复 一旦电源失电，整流器将本身与直流母线阻隔。当电源康复后，整流重新起动，主意向蓄电池均衡充电，一起向逆变器负荷供电。 图1 单台UPS的运转方法 浅析UPS电源供电反常的原因 第12篇 针对UPS电源供电反常的原因进行剖析及现场查看、测验, 找到了问题的根源, 并对存在的问题进行处理, UPS电源康复安稳运转。 1 UPS电源的作业原理 1.1 UPS电源的作业毛病处理 UPS电源的首要组成部分如图1所示。UPS电源作业原理是将380 V三相输入的沟通电源经整流器整流成220 V直流电源, 该直流电源再经逆变器逆变为工频380 V沟通电源供运用户。这是UPS电源的主供电回路。 为了克服沟通输入电源毛病构成UPS电源呈现供电中止, 接入一路经二极管阻隔的直流电源, 当整流器毛病引起逆变器输入电源电压下降时, 该直流电源主动投入, 坚持UPS电源接连供电。 为了克服逆变器毛病引起UPS供电中止, 引进旁路沟通电源。当逆变器毛病时, 旁路沟通电源经过静态开关和触摸器主动切换而带负荷运转, 坚持UPS电源接连供电。为了进步旁路电源的牢靠性, 旁路电源由两回路供电, 并以其间一路电源为主, 另一路电源为辅的方法运转。只需主电源正常, 则主动切换回主电源作业。 UPS电源主供电回路与旁路电源回路切换是依托静态开关和与之并联的触摸器共同完结, 以完结快速切换。如UPS电源主供电回路毛病需切换到旁路电源供电时, 先导通旁路电源侧静态开关使主供电回路与旁路电源并排运转, 之后再断开主回路侧的触摸器K003, 最后合上旁路侧触摸器K004并关断旁路侧静态开关, 旁路电源经触摸器K004给用户供电。以上切换的前提条件是两路电源满意同期条件。静态开关的通断仅仅在切换进程中才进行, 切换完毕则依托与之并联的触摸器来坚持供电, 这样能够下降静态开关的功率损耗。静态开关的导通运转是短暂的。 1.2 UPS电源的盯梢切换 UPS电源的逆变器选用脉冲宽度可调 (PWM) 的调制形式, 在逆变进程中依据旁路电源的频率和相角信息进行调整, 以使主供电回路的电源与旁路电源的频率和相角满意同期要求。逆变器依据用户设定的电压设定值主动进行调理, 旁路电源的调压变压器也依据用户设定的电压设定值主动进行调整, 这样在运转中始终坚持主供电回路电源与旁路电源满意同期要求。UPS电源设备有同期监测设备, 只要两路电源满意同期要求时才答应进行彼此切换。 UPS电源设置了主动切换程序, UPS电源由主供电回路电源供电时, 当逆变器输出电压反常或许逆变器晶闸管温度高或许UPS电源过负荷时, UPS电源主动从主供电回路切换至旁路电源回路供电。 相同, 当UPS电源由旁路电源供电时, 当逆变器输出电压正常、逆变器侧的静态开关温度正常、UPS负荷正常及逆变器输出电压与旁路电源电压的相角差小于15°时, UPS电源主动回切至主供电回路供电。UPS电源在30 s内发4次指令, 假如切换不成功, 则闭锁切换并发出报警信号提醒运转人员。 2 UPS电源供电反常的现象及原因剖析 2.1 UPS电源供电反常的现象 2009年, 运转中的1套UPS电源呈现主供电回路与旁路电源回路不断彼此切换;由该UPS电源供电的1台给水泵的调理操控器操控电源、发电机AVR调理器的一路操控电源及空预器扇形板调理操控器的操控电源失电, 这些供电回路维护用熔断器熔断。 2.2 UPS电源反常切换的原因剖析 现场查看UPS电源的配电室室温较高, 空调解运, UPS电源的运转环境温度较高, 导致逆变器晶闸管温度高, 当监控体系检测到逆变器晶闸管温度高时, 发出指令使UPS电源从主供电回路切换至旁路电源回路。当逆变器空载后, 晶闸管温度下降, UPS电源又主动从旁路电源切换回主供电回路供电, 使UPS电源在主供电回路与旁路电源回路间不断彼此切换。 康复空调体系下降环境温度, 一起清理了UPS电源设备的一切空气滤网, UPS电源运转正常, 没有再呈现彼此切换的反常现象, 证明前面的剖析符合当时的实践运转状况。 2.3 部分用户供电回路熔断器熔断的原因剖析 尽管UPS电源的反常切换毛病现已消除, 可是前面提及的部分用户为何会呈现熔断器熔断呢?UPS电源的彼此切换不会导致用电负荷过电流。为进一步查看毛病原因, 对UPS电源的主供电回路与旁路电源回路进行彼此切换实验, 并在切换实验进程中对三相输出电压进行录波盯梢。分别在UPS电源的供电母线上引接三相电压信号接入示波器, 在UPS电源从主供电回路切换至旁路回路及从旁路回路切换至主供电回路时均未发现A、B两相电压波形呈现反常, 而C相输出电压波形的一个负半周呈现波形反常现象, 如图2所示。 从图2可知, UPS电源从主供电回路切换至旁路回路或从旁路回路切换回主供电回路时, 呈现了一个负半波反常, 该半波幅值下降许多。怀疑是C相旁路静态开关未能导通引起, 仔细查看C相静态开关的操控回路, 发现C相旁路静态开关触发回路操控线的插头线松动, 其触摸电阻达40Ω, 而其他两相的触摸电阻只要0.5Ω左右。处理后再次进行UPS电源主供电回路与旁路回路的切换实验并录波, 发现C相的电压波形康复正常, 如图3所示。以上剖析阐明旁路电源C相静态开关在切换进程中不能导通, 而只能依托后来合闸的触摸器K004来坚持供电, 在切换进程中C相电源呈现了短暂的供电中止现象。 为什么旁路电源静态开关不能导通会构成UPS电源的部分用户失电呢?查看发现UPS电源供电的给水泵的调理操控器操控电源、发电机AVR调理器的一路操控电源及空预器扇形板调理操控器的操控电源均从C相电源供电, 而且都在用户侧经过阻隔变压器降压用电。当UPS电源不断往复切换的进程中, 由于C相电源供电呈现瞬间中止, 导致以上供电回路的阻隔变压器呈现偏磁, 导致磁路饱满, 引起供电回路过电流, 回路上的维护熔断器熔断。 处理好C相旁路静态开关触发回路操控线的插头线后, 又进行主供电回路和旁路电源回路的彼此切换实验, 均未再呈现以上的反常现象, 然后处理了UPS电源供电反常问题。 3 结语 UPS电源首要给热控设备、继电维护设备和主动设备等重要设备供电。经过这次UPS电源供电反常的查看、剖析及处理, 咱们还应加强以下几方面的作业: (1) 改善UPS电源的运转环境, 下降其运转环境温度, 加强UPS电源设备的空气滤网的定时查看、维护作业; (2) 认真做好UPS电源的各衔接部件及相关操控接口的查看和维护作业; (3) 重视UPS电源的电子元器材的老化问题, 及时更换功用呈现劣化的元器材或许对UPS电源进行更换改造。