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关于UPS电源的一些基础知识

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什么是UPS电源?

 

UPS利用电池化学能作为后备能量,在市电断电等电网故障时,不间断地为用户设备提供(交流)电能的一种能量转换装置。

 

为什么使用UPS电源?

 

对于精密负载设备来讲,如大型数据中心、电信移动计费中心、银行证券等金融系统的电脑网络、医疗设备、工业控制仪器等。上述市电问题会引起数据丢失,设备坏或死机停止工作等影响用户的正常工作 。

 

由于供电网络和负载的复杂性,以及自然界雷击等因素的影响,供给负载的交流电并不是稳定的标准正波,会出现各种不良现象,这些市电问题分类如下

 

电源中断--给用户造成各种经济损失

 

1,数据丢失,通信中断,商机延误.直接损失以每分钟5000-100000元

 

2,设备停运,仪表失灵,手术中断间接经济损失无法估量

 

电源污染--严重影响网络安全和运行效率

 

瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲、造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏

 

谐波污染、线间噪声、频率漂移 造成网络传输误码率大增,数据传输速度低下

 

UPS的四大功能

 

1、 不停电功能 解决电网停电问题

 

2、 交流稳压功能 解决网压剧烈波动问题

 

3、 净化功能 解决电网与电源污染问题

 

4、 管理功能 解决交流动力维护问题

 

UPS的功能及地位演化

 

哪些行业需要UPS ?

 

银行系统、证券系统、保险系统、财政系统、税务系统、公安系统、邮政系统、教育系统、铁路系统、电力系统

 

UPS分类和工作原理

 

按工作原理不同,UPS分为:

 

离线式(后备式UPS、互动式UPS)

 

在线式UPS

 

按供电体系不同,UPS分为:

 

单进单出UPS

 

三进单出UPS

 

三进三出UPS

 

按输出功率不同,UPS分为:

 

微型 <6kVA

 

小型 6-20kVA

 

中型 20-100KVA

 

大型 >100kVA

 

按电池位置不同,UPS分为:

 

电池内置式UPS(标准机型)

 

电池外置式UPS(长延时机型)

 

按多机运行方式不同,UPS分为:

 

串联热备份UPS(用于中小功率机器)

 

交替串联热备份UPS(中小UPS)

 

直接并联UPS (用于中大功率)

 

按变压器特点不同,UPS分为:

 

高频UPS(高频机)

 

工频UPS(工频机)

 

按输出波形不同,UPS分为:

 

方波输出UPS

 

阶梯波(准正弦波)UPS

 

正弦波输出UPS

 

UPS的基本原理

 

后备式UPS运行原理

 

有市电时,市电通过开关后直接供给负载,逆变器不工作;另外,市电通过充电器给电池充电。

 

停电后,启动逆变器,把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。

 

其特点是结构简单、体积小、成本低,但输入电压范围窄、输出电压稳定精度差、有切换时间,且输出波形一般为方波

 

动式UPS运行原理

 

在线互动UPS与后备式比,主要区别在于:逆变器与充电器合二为一;输出通过变压器的抽头跳变,实现分段稳压

 

 

在线互动式UPS

 

在市电正常时,直接由市电向负载供电。当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出。当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有较宽的输入电压范围、噪音低、体积小等特点。但同样存在切换时间 。

 

在线式UPS运行原理

 

不管电网电压是否正常,负载所用的交流电压都要经过逆变电路,即逆变电路始终处于工作状态

 

 在线式UPS,在市电正常时,由市电进行整流,提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电。在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。其特点:是有极宽的输入电压范围,无切换时间,且输出电压稳定,精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高

 

Delta变换UPS运行原理

 

 Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能,主变换器是双向变换器。不能稳定频率。

 

本文关键字: UPS电源 
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