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不間斷電源
來源:作者:日期:2015-01-14 16:33:36點擊:6720次
UPS(Uninterruptible Power System ),即不間斷電源,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時,UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器,同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
目錄
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不間斷電源簡介
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不間斷電源工作原理
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不間斷電源的組成
- 不間斷電源工作過程
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不間斷電源的組成
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不間斷電源工作原理
不間斷電源簡介
UPS是Uninterruptible Power Supply的縮寫,在電源發(fā)生故障時, UPS能夠給計算機(jī)繼續(xù)供電。
連接在計算機(jī)和電源之間以保證電流不受干擾的設(shè)備。UPS 設(shè)備使用電池保持計算機(jī)在斷電之后仍能正常運行一段時間。UPS 設(shè)備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)。(UPS)
不間斷電源(UPS),在停電時,為計算機(jī)或其它設(shè)備繼續(xù)提供電源。UPS可以是下面的一種:
電池系統(tǒng)。
旋轉(zhuǎn)UPS,它利用一個大飛輪的慣性來為計算機(jī)提供短暫電源。
運行AC發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃馬達(dá)。
UPS設(shè)備有兩種類型:聯(lián)機(jī)和旁置。旁置設(shè)備只在電源沒電時才啟動。因此,它必須有可在5微秒內(nèi)啟動它做后援電源的電路。聯(lián)機(jī)設(shè)備固定地為計算機(jī)提供電源。由于這一特點,它不需要在沒電時才打開。如果外面的電源壞了,這個部件內(nèi)的電池還繼續(xù)向計算機(jī)提供電力。雖然聯(lián)機(jī)UPS是最好的選擇,但比旁置UPS要昂貴得多。然而由于聯(lián)機(jī)部件對計算機(jī)提供恒定的電力,所以這種電力總是穩(wěn)定的。
當(dāng)購買電池后援系統(tǒng)時,需要對下面設(shè)備有些了解:
這個UPS電池可以提供電力的時間。
當(dāng)UPS是在后緩電力操作時,UPS是否向服務(wù)器提供 警告系統(tǒng)。
這個UPS有無消除外來瞬變嗓音的電力調(diào)節(jié)功能。
電池的壽命和它隨著時間如何降級。
電池不再提供后援電力時,這個設(shè)備能否警告你。
這些電池是否可換。
還需知道準(zhǔn)備安裝UPS的設(shè)備電力需求情況。對于服務(wù)器,可能安裝CPU(和其它附加設(shè)備)、監(jiān)視器、外部路由器、集線器和布線中心??梢酝ㄟ^查看這些設(shè)備的后板來發(fā)現(xiàn)它們的電力需求。UPS的性能主要用伏安(VA)來衡量,它是指線路的電壓乘以電流(安培)。需要把所有連接到這個UPS的設(shè)備的電力需求加在一起,然后購買一個可以處理負(fù)載的UPS。首先查得這個設(shè)備后板上的安培數(shù),并乘以電壓值(在美國通常是120伏特),然后將每個設(shè)備的這個數(shù)字加在一起,并選擇一個合適的UPS。
連接到文件服務(wù)器的UPS通常需要一條附加電纜,當(dāng)UPS在后緩電力工作時,通過這條電纜警告文件服務(wù)器。然后,服務(wù)器就必須在一定時間內(nèi)進(jìn)行下載過程。這個監(jiān)督器電纜的一端需要有一個立體聲插頭(為插進(jìn)旁邊的UPS監(jiān)督器板或一個非PS/2文件服務(wù)器的SS鍵卡)或一個4針鼠標(biāo)插頭(為插入一個PS/2文件服務(wù)器的鼠標(biāo)端口)。這個監(jiān)督器電纜的另一端需要具有選擇的特定UPS所需類型的連接器。
一些廠商已經(jīng)為他們的電力保護(hù)設(shè)備開發(fā)了一些高級功能。美國電力轉(zhuǎn)換公司的Smart-UPS系列,通過一種稱為PowerChute的軟件控制程序,向網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了診斷信息。這個軟件是安裝在服務(wù)器上的,并通過一條電纜與該UPS進(jìn)行通信。然后,管理人員就可以跟蹤電力質(zhì)量、UPS操作溫度、線路頻率、UPS輸出電壓、最大和最小線路電力、電池強(qiáng)度、線路電壓和UPS負(fù)載。美國電力轉(zhuǎn)換公司(American Power Conversion)在Kingston,Rhode Island。
連接在計算機(jī)和電源之間以保證電流不受干擾的設(shè)備。UPS 設(shè)備使用電池保持計算機(jī)在斷電之后仍能正常運行一段時間。UPS 設(shè)備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)。(UPS)
不間斷電源(UPS),在停電時,為計算機(jī)或其它設(shè)備繼續(xù)提供電源。UPS可以是下面的一種:
電池系統(tǒng)。
旋轉(zhuǎn)UPS,它利用一個大飛輪的慣性來為計算機(jī)提供短暫電源。
運行AC發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃馬達(dá)。
UPS設(shè)備有兩種類型:聯(lián)機(jī)和旁置。旁置設(shè)備只在電源沒電時才啟動。因此,它必須有可在5微秒內(nèi)啟動它做后援電源的電路。聯(lián)機(jī)設(shè)備固定地為計算機(jī)提供電源。由于這一特點,它不需要在沒電時才打開。如果外面的電源壞了,這個部件內(nèi)的電池還繼續(xù)向計算機(jī)提供電力。雖然聯(lián)機(jī)UPS是最好的選擇,但比旁置UPS要昂貴得多。然而由于聯(lián)機(jī)部件對計算機(jī)提供恒定的電力,所以這種電力總是穩(wěn)定的。
當(dāng)購買電池后援系統(tǒng)時,需要對下面設(shè)備有些了解:
這個UPS電池可以提供電力的時間。
當(dāng)UPS是在后緩電力操作時,UPS是否向服務(wù)器提供 警告系統(tǒng)。
這個UPS有無消除外來瞬變嗓音的電力調(diào)節(jié)功能。
電池的壽命和它隨著時間如何降級。
電池不再提供后援電力時,這個設(shè)備能否警告你。
這些電池是否可換。
還需知道準(zhǔn)備安裝UPS的設(shè)備電力需求情況。對于服務(wù)器,可能安裝CPU(和其它附加設(shè)備)、監(jiān)視器、外部路由器、集線器和布線中心??梢酝ㄟ^查看這些設(shè)備的后板來發(fā)現(xiàn)它們的電力需求。UPS的性能主要用伏安(VA)來衡量,它是指線路的電壓乘以電流(安培)。需要把所有連接到這個UPS的設(shè)備的電力需求加在一起,然后購買一個可以處理負(fù)載的UPS。首先查得這個設(shè)備后板上的安培數(shù),并乘以電壓值(在美國通常是120伏特),然后將每個設(shè)備的這個數(shù)字加在一起,并選擇一個合適的UPS。
連接到文件服務(wù)器的UPS通常需要一條附加電纜,當(dāng)UPS在后緩電力工作時,通過這條電纜警告文件服務(wù)器。然后,服務(wù)器就必須在一定時間內(nèi)進(jìn)行下載過程。這個監(jiān)督器電纜的一端需要有一個立體聲插頭(為插進(jìn)旁邊的UPS監(jiān)督器板或一個非PS/2文件服務(wù)器的SS鍵卡)或一個4針鼠標(biāo)插頭(為插入一個PS/2文件服務(wù)器的鼠標(biāo)端口)。這個監(jiān)督器電纜的另一端需要具有選擇的特定UPS所需類型的連接器。
一些廠商已經(jīng)為他們的電力保護(hù)設(shè)備開發(fā)了一些高級功能。美國電力轉(zhuǎn)換公司的Smart-UPS系列,通過一種稱為PowerChute的軟件控制程序,向網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了診斷信息。這個軟件是安裝在服務(wù)器上的,并通過一條電纜與該UPS進(jìn)行通信。然后,管理人員就可以跟蹤電力質(zhì)量、UPS操作溫度、線路頻率、UPS輸出電壓、最大和最小線路電力、電池強(qiáng)度、線路電壓和UPS負(fù)載。美國電力轉(zhuǎn)換公司(American Power Conversion)在Kingston,Rhode Island。
不間斷電源工作原理
AC-DC變換:將電網(wǎng)來的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?,供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路,可避免開機(jī)時對電網(wǎng)的沖擊。
DC-AC逆變電路:采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大的功率富余量,在輸出動態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小,具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù),及快速短路保護(hù)技術(shù),使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路,均可安全可靠地工作。
控制驅(qū)動:控制驅(qū)動是完成整機(jī)功能控制的核心,它除了提供檢測、保護(hù)、同步以及各種開關(guān)和顯示驅(qū)動信號外,還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制,由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。
DC-AC逆變電路:采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大的功率富余量,在輸出動態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小,具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù),及快速短路保護(hù)技術(shù),使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路,均可安全可靠地工作。
控制驅(qū)動:控制驅(qū)動是完成整機(jī)功能控制的核心,它除了提供檢測、保護(hù)、同步以及各種開關(guān)和顯示驅(qū)動信號外,還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制,由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。
不間斷電源的組成
UPS電源系統(tǒng)由4部分組成:整流、儲能、變換和開關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就象接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù),設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān),主機(jī)自檢 故障后的自動旁路開關(guān),檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。
在電網(wǎng)電壓工作正常時,給負(fù)載供電如所示,而且,同時給儲能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池工給負(fù)載所需電源,維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當(dāng)由于生產(chǎn)需要,負(fù)載嚴(yán)重過載時,由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電(如虛線所示)。
UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分,主機(jī)和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分,并與負(fù)載屬那種性質(zhì)有關(guān),因為UPS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動能力不同,通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70%的額定功率。儲能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時間的長短,這個時間因各企業(yè)情況不同而不同,主要由備用電源的接入時間來定,通常在幾分鐘或幾個小時不等。萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線因生產(chǎn)需要不允許斷電,因此,UPS電源系統(tǒng)在檢測到電網(wǎng)電壓中斷后,可自行啟動供電,且隨著儲能電池慢慢放電,儲能電池的容量隨著時間會逐漸降低,考慮到壽命終止時儲能電池容量下降到50%并留有一定的余量,UPS電源系統(tǒng)的工作時間當(dāng)儲能電池滿容量時為2小時,半容量為1小時。
在電網(wǎng)電壓工作正常時,給負(fù)載供電如所示,而且,同時給儲能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池工給負(fù)載所需電源,維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當(dāng)由于生產(chǎn)需要,負(fù)載嚴(yán)重過載時,由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電(如虛線所示)。
UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分,主機(jī)和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分,并與負(fù)載屬那種性質(zhì)有關(guān),因為UPS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動能力不同,通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70%的額定功率。儲能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時間的長短,這個時間因各企業(yè)情況不同而不同,主要由備用電源的接入時間來定,通常在幾分鐘或幾個小時不等。萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線因生產(chǎn)需要不允許斷電,因此,UPS電源系統(tǒng)在檢測到電網(wǎng)電壓中斷后,可自行啟動供電,且隨著儲能電池慢慢放電,儲能電池的容量隨著時間會逐漸降低,考慮到壽命終止時儲能電池容量下降到50%并留有一定的余量,UPS電源系統(tǒng)的工作時間當(dāng)儲能電池滿容量時為2小時,半容量為1小時。