UPS電源系統

UPS電(dian)(dian)源(yuan)系統(tong)由4部分(fen)組成：整(zheng)流、儲能(neng)、變(bian)換和開關(guan)控(kong)制。其系統(tong)的穩壓功能(neng)通常是由整(zheng)流器完成的，整(zheng)流器件采用可(ke)(ke)控(kong)硅或高頻開關(guan)整(zheng)流器，本身(shen)具有(you)可(ke)(ke)根(gen)據外(wai)電(dian)(dian)的變(bian)化(hua)控(kong)制輸出(chu)幅度的功能(neng)，從而當外(wai)電(dian)(dian)發生變(bian)化(hua)時（該(gai)變(bian)化(hua)應滿足系統(tong)要求），輸出(chu)幅度基本不(bu)變(bian)的整(zheng)流電(dian)(dian)壓。

凈(jing)化功能(neng)(neng)由儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電池(chi)來完成，由于(yu)整流(liu)器對瞬時(shi)脈(mo)沖干(gan)擾不(bu)能(neng)(neng)消除，整流(liu)后(hou)的電壓仍(reng)存在干(gan)擾脈(mo)沖。儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電池(chi)除可存儲(chu)(chu)直流(liu)直能(neng)(neng)的功能(neng)(neng)外，對整流(liu)器來說就像接了一只(zhi)大容(rong)(rong)器電容(rong)(rong)器，其(qi)等效(xiao)電容(rong)(rong)量的大小，與儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電池(chi)容(rong)(rong)量大小成正比。

由(you)于(yu)電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)是(shi)不能突變(bian)的(de)，即利用(yong)了(le)電(dian)容(rong)器(qi)(qi)對脈沖的(de)平滑特性消(xiao)除了(le)脈沖干擾，起(qi)到(dao)了(le)凈化功(gong)能，也稱對干擾的(de)屏蔽。頻率的(de)穩定(ding)則由(you)變(bian)換器(qi)(qi)來完成(cheng)，頻率穩定(ding)度取(qu)決于(yu)變(bian)換器(qi)(qi)的(de)振(zhen)蕩頻率的(de)穩定(ding)程(cheng)度。為方便UPS電(dian)源系統(tong)的(de)日常操作與維護，設計了(le)系統(tong)工作開關，主機自檢(jian)故(gu)障后(hou)的(de)自動旁路開關，檢(jian)修旁路開關等開關控制(zhi)。

在電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓(ya)工作正常時(shi)(shi)，給負載(zai)供(gong)(gong)電(dian)(dian)，而(er)且，同時(shi)(shi)給儲(chu)能電(dian)(dian)池充電(dian)(dian)；當(dang)突發停電(dian)(dian)時(shi)(shi)，UPS電(dian)(dian)源開始工作，由(you)儲(chu)能電(dian)(dian)池工給負載(zai)所需(xu)(xu)電(dian)(dian)源，維持正常的生產；當(dang)由(you)于(yu)生產需(xu)(xu)要，負載(zai)嚴(yan)重(zhong)過載(zai)時(shi)(shi)，由(you)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓(ya)經(jing)整(zheng)流直接(jie)給負載(zai)供(gong)(gong)電(dian)(dian)。

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UPS電源工作原理

1、AC-DC變換：將電(dian)(dian)網(wang)來的(de)交(jiao)流電(dian)(dian)經自耦變壓器降壓、全波(bo)整(zheng)流、濾波(bo)變為直流電(dian)(dian)壓，供(gong)給(gei)逆變電(dian)(dian)路(lu)。AC-DC輸入有軟(ruan)啟動電(dian)(dian)路(lu)，可避免開機時對電(dian)(dian)網(wang)的(de)沖(chong)擊。

2、DC-AC逆變電路：采(cai)用大功率(lv)IGBT模塊(kuai)全橋逆變(bian)電(dian)路，具(ju)有很(hen)大的功率(lv)富(fu)余(yu)量，在(zai)輸出動態(tai)范圍內(nei)輸出阻抗特別小，具(ju)有快速響(xiang)應特性。由于(yu)采(cai)用高頻調制限流技(ji)術，及快速短(duan)路保(bao)護技(ji)術，使逆變(bian)器無論是供電(dian)電(dian)壓(ya)瞬變(bian)還(huan)是負載沖擊或短(duan)路，均可安全可靠地工作(zuo)。

3、控制驅動：控(kong)制驅動是(shi)完成(cheng)整機(ji)功能(neng)控(kong)制的核心，它除了提供(gong)檢(jian)測、保護、同步以及各種開關和顯(xian)示驅動信號(hao)外，還(huan)完成(cheng)SPWM正(zheng)弦脈(mo)寬(kuan)調制的控(kong)制，由于采用靜態和動態雙重電壓(ya)反饋。極大地(di)改善了逆變(bian)器的動態特性和穩(wen)定性。

UPS電源工作過程

當市電(dian)(dian)正常(chang)380Vac時(shi)，直(zhi)流(liu)(liu)主回路有直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓，供給(gei)DC-AC交流(liu)(liu)逆(ni)變器(qi)，輸出穩(wen)定的220Vac交流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓，同(tong)時(shi)市電(dian)(dian)對電(dian)(dian)流(liu)(liu)充電(dian)(dian)。當任何(he)時(shi)候市電(dian)(dian)欠(qian)壓或突然掉(diao)電(dian)(dian)，則由電(dian)(dian)池(chi)組通過隔離二極管開關(guan)向直(zhi)流(liu)(liu)回路饋送電(dian)(dian)能(neng)。從電(dian)(dian)網供電(dian)(dian)到電(dian)(dian)池(chi)供電(dian)(dian)沒有切換(huan)時(shi)間。當電(dian)(dian)池(chi)能(neng)量即將耗盡時(shi)，不間斷(duan)電(dian)(dian)源發出聲光報警，并在電(dian)(dian)池(chi)放電(dian)(dian)下限(xian)點停(ting)止逆(ni)變器(qi)工作，長(chang)鳴告警。

不(bu)間斷(duan)(duan)電源還(huan)有過載(zai)(zai)(zai)保護功能(neng)(neng)，當(dang)發生(sheng)超載(zai)(zai)(zai)（150%負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)）時(shi)(shi)，跳到(dao)旁路(lu)狀態，并在負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)正常時(shi)(shi)自動返回(hui)。當(dang)發生(sheng)嚴重超載(zai)(zai)(zai)（超過200%額定負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)）時(shi)(shi)，不(bu)間斷(duan)(duan)電源立即停(ting)止逆變器輸(shu)出并跳到(dao)旁路(lu)狀態，此(ci)時(shi)(shi)前面空氣(qi)開關也可(ke)能(neng)(neng)跳閘。消除故障后(hou)，只要合(he)上開關，重新開機即開始恢(hui)復工(gong)作。為使不(bu)間斷(duan)(duan)電源充分工(gong)作，避免在過載(zai)(zai)(zai)或欠載(zai)(zai)(zai)下運行，電源在開機前，首先計算(suan)負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)容量。FR-UK型不(bu)間斷(duan)(duan)電源（標稱額定功率）80%的阻性負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)設計負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)能(neng)(neng)力，一般帶計算(suan)機負(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)可(ke)承受的按下式(shi)估算(suan)：

∑i=1 n Pi≤P

其中P為(wei)不間斷電(dian)源輸出容量（VA），P為(wei)第i個負載伏安數(shu)

每套PLC功率(lv)： 220V*0.5=110VA

每(mei)臺操(cao)作(zuo)站(zhan)功(gong)率： 220V*2A=440VA

IBM PC客戶機(ji)及服務器：220V*1.5A=330VA

則總(zong)功(gong)率：10*110VA+4*440VA+11*330VA=6?90VA

6?90VA/0.8=8112VA

因(yin)此，在這條棒材生產線上(shang)，采用(yong)10KVA的(de)不間(jian)斷(duan)電源比(bi)較合適。