UPS电源分类和工作原理
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。
UPS电源的四大功能
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
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
正确使用和维护UPS,不但能使UPS有效地发挥作用,而且还能其使用寿命。
1、对存放重要信息的计算机或停电损失较大的设备要进行保护。
2、不能长期按照额定功率来运行UPS,要好是保持0.6-0.8负荷率。
3、感性负载一般由工频UPS供电;后备式的不适用。
4、应确保UPS的配电柜使用的是空气开关。
5、让蓄电池在合适的温度环境中工作,25℃较好。
6、在组装蓄电池时,要千万注意不能将容量不同、新旧的电池混合使用,这样会让UPS的实际使用效果大打折扣。
7、所选UPS的容量应该与保护对象的功率相匹配。
UPS转换
UPS的转换时间是指UPS从市电切换到电池状态或从电池状态切换到市电所需要的时间。通常UPS的转换时间不能大于10ms(毫秒)。
UPS的转换时间指标希望是越小越好,但有些容性负载可以承受短时间的转换,UPS如采用继电器则存在4~10ms的转换时间,对采用电子开关则小一些,关键是看该UPS采用何种技术。通常人们认为后备式与在线互动式有转换时间,在线式UPS则不存在转换时间,即零转换时间。
对于家庭个人使用或SOHO小型办公应用来讲,建议购买具有转换时间的后备式UPS(不要大于10ms),比较合算;而对于交通、银行、证券或大企业等重要型工作,则建议购买零转换时间的在线式UPS。
输入电压范围
即UPS允许市电电压的变化范围,因为当地的电压波动情况直接影响UPS的运行,特别是有些地区电网比较恶劣,白天和晚上的电压相差很大。如果UPS全天候工作,在如此大的变化范围里,UPS能否工作至关重要。如不能工作,只有转电池,这样一则电池并没有用于真正的断电,二则频繁转电池会影响电池的寿命。如果该UPS的转电池装置为继电器,则对继电器的损坏特别严重,大大增加了UPS的故障率。
我们很多客户在使用工频的UPS电源的时候,一般使用环境都不是很好经常会应用在灰尘或者油很大的地方,在这里我们工程师告诉大家购买工频要具备**强的环境适应能。
要具备**强的环境适应能力。
与放置在数据中心、服务器机房等温湿度和洁净度受到严格控制环境下的商用UPS不同,大功率UPS所处的工业环境通常很难保证稳定的温度、湿度。由于受生
产、制造现场因素的影响,在工业应用环境中普遍存在着高温、潮湿、粉尘量大、空气污染严重等问题。此外,在特殊工业场合,环境中的空气还可能含有腐蚀性气
体,时间长了也会对动力电源设备的正常运转产生影响,降低其工作性能。因此,这就要求大功率UPS要具有**强的环境适应能力,以综合的高性能表现来应对恶
劣环境的考验。
UPS电源安全实际上一直以来就是一个非常受到大家关注的问题,那么我们应该怎样来确保其安全呢?相信这也是大家所了解和认识的,而为了让大家对这方面了解的更为清楚,下面UPS电源厂家就给大家介绍介绍。
一是严格弄明白其电流原理和操作方法,根据相应的规范性要求来做好usp的电源安全工作,特别是要在电流传输等几个方面逐步的提升自己的操作技能,掌握更为安全有效的方法方式,以便更好的满足大家电源需求。
二是要严格根据说明书和使用规则来操作相关流程,特别是在接触端口管理、电源传输过程环节、UPS电源插卡等方面着重根据用电说明书来进行管理,防止不专业的行为和方法,以避免出现失误,当然自要首先熟悉有关UPS电源相关的知识,这样才能确保其后期的安全性。
三是严格防止其处于一些潮湿状态,避免和水接触,因为一旦处于比较明显的潮湿环境,那么其外部的绝缘体材料就很有可能遭到破坏,而其usp的电源接口也会受到影响,会造成十分重大安全隐患。
故而只有做到了以上这三个方面,就能简单轻松的应对可能存在的问题,而实际我们还要做到对UPS电源这方面更为专业的学习和把握。
(1)高效率、高可靠性
由于IT 设备不断增多、用电量加剧、机房面积紧张、低耗节能需求等客观因素的存在,高效率、高可靠性的UPS 技术倍受关注。为提高UPS 运行效率,高性能电力电子器件不断被研发成功并投入实际应用,如IGBT、MOSFET、GTR、智能功率模块IPM、MOS 控制晶闸管MCT 等,变流技术也需要随着电力电子器件而更新。此外,业界正逐步推广UPS 内部多模块冗余并联运行、甚至多台UPS 组成的系统冗余运行技术,在并联运行中,当单一模块或单机发生故障时,其功能则自动转由冗余单元承担,大大提高了UPS 供电系统的可靠性。
(2)大功率化、模块化
由于IT 行业迅猛发展,数据中心的数据量也在以爆炸式的速度持续增长,随之而来功率消耗增大。UPS 一方面朝着更大功率的方向发展,另一方面为应对不间断电源容量分期扩充的需求,产品模块化已是不可阻挡的趋势。更个性化的用户需求、更庞大的数据中心规模及更高的维护成本使得UPS 已不再是单纯的不间断供电设备,针对不**业领域的全套电源供应与管理解决方案才将倍受市场青睐。
行业内针对模块化UPS 解决方案基本形成了两个方向:一是单机冗余化,即通过多模块冗余并联构成大功率单相或者三相UPS,其可用性指标得到了质的飞跃;二是全模块化结构,即一个模块是一台完整的UPS,通过冗余并联直接构成中等功率UPS,在兼顾可用性指标的同时还具有良好的性价比。
(3)高频化
相比传统的工频UPS,高频UPS 采用功率因数校正和高频软开关技术,省去了工频电能转换环节,因此运行效率更高、对电网的谐波污染及无功消耗较小,完**够满足国内外相关电力行业的标准要求。此外,高频电能变换装置在减小磁性部件体积和重量、降低制造成本、遏制运行噪音、节能环保等方面效果显着,因此越来越受到用户认可。
(4)数字化、智能化、网络化
数字化技术的优势在当今信息社会中愈加明显。在UPS 产品的研发和制造过程中采用全数字化技术可有效缩小产品体积、降低生产成本、提高产品的可靠性及针对用户需求的匹配性;而数字化控制技术则会在UPS 系统运行过程中准确及时地进行信号采样、处理、控制(包括电压电流环等)、通信等工作,并将各环节的控制参数优化统一后发送给UPS 综合控制单元,从而使UPS 系统的运行更具效率,实现更简单、更稳定的通信与均流,并获取优良的电磁兼容指标。智能化主要贯穿于UPS 系统的控制、检测与通信过程中,完全由计算机管理。计算机及其外设能自主应付一些可预见的问题,进行自动处理和调整,发出预警、告警信息等。通信设施所处环境日趋复杂,增大了维护难度,对电源设备的网络化监控管理提出了新的要求。网络化技术可通过对UPS 配置与计算机互连的软硬件接口,实现计算机网络系统及数据资料的双重保护、网络远程事件记录和监测控制、故障告警、参数自动测试分析等功能,使维护人员更为轻松、安全、高效地通过互联网进行数据查询、控制等维护工作。
(5)绿色、节能、环保
在世界能源格局变化加剧,国际油价剧烈震荡,**能源供应紧张的形势下,节能环保已成为UPS 厂商进行产品技术创新的指导原则。对UPS 而言,输入功率因数的高低表明其吸收电网有功功率的能力及对电网影响的程度。降低电源的输入谐波,不但能改善UPS 对电网的负载特性,减少给电网带来的严重污染,也能降低对其他网络设备的谐波干扰。已有许多UPS 厂商推出的产品功率因数接近1,可较大限度地减少无功功率的消耗。 [1]
UPS电源用蓄电池作为贮能元件,当市电发生断电时,由蓄电池代替整流器向逆变器供电,从而使负载不断电。它与旋转型电源装置相比,没有电动机、发电机和飞轮之类的旋转体,因此具有重量轻、效率高、噪声小、操作控制灵活等优点。但它过载能力差,系统结构也比较复杂,维护技术要求高。从60年代到70年代,这种不间断电源装置发展得很快,使用也很广泛。它采用了波形叠加技术,主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断,因此逆变器需要换向电路,同时逆变器输出的电压需要进行滤波,而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积,而且惯性大,使电源装置输出的动态性能变差,同时由于大电流可控硅频繁地工作,使电网波形变差干扰其他用户 。
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