一篇文章告訴你UPS不間斷電源工作原理及作用

來源：存能電氣  日期：2019-05-20 10:05  瀏覽量：次

　　一篇文章告訴你UPS不間斷電源工作原理及作用。UPS不間斷電源作為重要的應(yīng)急設(shè)備，在各行各業(yè)起著重要的作用。UPS就是為了解決不間斷供電而設(shè)置的，UPS的三大基本功能：穩(wěn)壓，濾波，不間斷。隨著我們社會的高速發(fā)展，UPS廣泛地應(yīng)覆蓋于各個行業(yè)，如信息采集、傳送、處理、儲存到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)。

　　UPS不間斷電源工作原理

　　UPS不間斷電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，主要應(yīng)用在通訊系統(tǒng);計算機(jī)系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng);DCS系統(tǒng);醫(yī)療系統(tǒng)的手術(shù)室;工業(yè)中的重要的電動閥門等。隨著UPS不間斷電源的廣泛使用，各企業(yè)配置的UPS供電系統(tǒng)的設(shè)備型號以及容量都有所不同，當(dāng)我們運(yùn)行的時候，會遇到各種各樣的問題，所以作為電氣管理人員，我們需要了解UPS電源系統(tǒng)的工作原理，以便日后維護(hù)!

　　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?yàn)閁PS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。

　　1.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)橹绷麟妷海┙o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。

　　2.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。

　　3.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。

　　從原理上來說，UPS不間斷電源是一種集數(shù)字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備；從功能上來說，UPS可以在市電出現(xiàn)異常時，有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時持續(xù)一定時間給電腦等設(shè)備供電，使你能有充裕的時間應(yīng)付；從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應(yīng)用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)，其重要性是隨著信息應(yīng)用重要性的日益提高而增加的。

　　UPS不間斷電源的作用

　　1.電壓穩(wěn)定.一市電電壓易受電力輸送線路品質(zhì)的影響,比如說離變電所較近的用戶電壓較高約130~120V,離變電所較遠(yuǎn)的用戶電壓較低約100~90V,如電壓太高或太低會使用戶設(shè)備縮壽命,嚴(yán)重時會燒毀設(shè)備,使用在線式UPS可提供穩(wěn)定的電壓電源,電壓變動不到2V,可延長設(shè)備壽命及保護(hù)設(shè)備。

　　2.停電保護(hù).一市電瞬間終端時如配備UPS，則立即由UPS不間斷電源將電池直流電源轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)為負(fù)載供電。

　　3.高低電壓保護(hù)。一市電電壓過高或過低時UPS內(nèi)建穩(wěn)壓器(AVR)將做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使市電的電壓保持在可使用的范圍,若電壓過低或過高超過可使用范圍,UPS將電池直流電源轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)供電,以保護(hù)用戶設(shè)備。

　　4.頻率穩(wěn)定,一市電頻率分為50Hz/60Hz兩種,所謂頻率就是每一秒變動的周期,50Hz就是每秒50周次,臺灣市電的頻率是60Hz,大陸是50Hz。發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時受到客戶端用電量的突然變化造成轉(zhuǎn)速的變動將使轉(zhuǎn)換出來的電力頻率飄移不定,UPS不間斷電源轉(zhuǎn)換的電力可提供穩(wěn)定的頻率。

　　5.波形失真處理,一由于電力經(jīng)由輸配電線路傳送至客戶端,以供各種機(jī)器設(shè)備的使用,這往往造成市電電壓波形的失真。由于波形失真將產(chǎn)生諧波去干擾設(shè)備，并且會使電力系統(tǒng)變壓器溫度升高，大都要求失真率<5%，而一般UPS不間斷電源設(shè)計的失真率<3%～5%。

　　6.監(jiān)控電源,配合UPS的智能型通訊接口及監(jiān)控軟件可紀(jì)錄市電電壓頻率停電時間及次數(shù)來達(dá)到電源的監(jiān)控,并可安排UPS不間斷電源定時開關(guān)機(jī)的時間表來節(jié)約能源。

　　7.抑制共模噪聲,一共模噪聲產(chǎn)生在火線/中性線與地線之間。

　　UPS不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運(yùn)、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動通訊、太陽能儲存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、個人計算機(jī)等領(lǐng)域。

　　以上就是UPS不間斷電源的工作原理及作用，日常使用需要保持UPS電源工作間的清潔、無灰塵、無污染、無有害氣體，因?yàn)檫@些因素同樣影響UPS的使用壽命和引發(fā)故障。