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不間斷電源UPS工作原理,按工作原理UPS分為哪幾種

來源:存能電氣  日期:2019-11-22 14:59  瀏覽量:

  不間斷電源UPS工作原理,按工作原理UPS分為哪幾種?不間斷電源是將蓄電池與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。UPS不間斷電源現在被廣泛的用于各發電廠以及變電站,足以保證能夠在負載過高的情況下,仍然能提供正常的供電。

  不間斷電源UPS系統工作原理

  (1)交流-直流變換:將電網來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變為直流電壓,供給逆變電路。交流-直流輸入有軟啟動電路,可避免開機時對電網的沖擊。

  (2)直流-交流逆變電路:采用大功率模塊全橋逆變電路,具有很大的功率富余量,在輸出動態范圍內輸出阻抗特別小,具有快速響應特性。由于采用高頻調制限流技術,及快速短路保護技術,使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負載沖擊或短路,均可安全可靠地工作。

  (3)控制驅動:控制驅動是完成整機功能控制的核心,它除了提供檢測、保護、同步以及各種開關和顯示驅動信號外,還完成正弦脈寬調制的控制,由于采用靜態和動態雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態特性和穩定性。

不間斷電源UPS.jpg

  按工作原理UPS分為哪幾種?

  UPS電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類

  1、后備式UPS電源

  后備式UPS電源是我們最常用的,它具備了自動穩壓、斷電保護等UPS電源最基礎也最重要的功能;后備式UPS結構簡單、體積小、成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩定精度差,有切換時間,且輸出波形一般為方波。

  工作原理:

  ①市電正常時則市電經穩壓后直接輸出負載,同時經整流器將交流電轉化為直流電給電池充電,此時逆變器不工作;

  ②當市電故障時,由電池提供電力,經逆變器輸出負載。此切換時間約4-10ms之間。

  2、在線式UPS電源

  在線式UPS電源結構較復雜,但性能完善,能解決所有電源問題;在線式UPS電源有極寬的輸入電壓范圍,無切換時間且輸出電壓穩定精準的高,特別適合對電源要求較高的場合,但是成本高。

  工作原理:

  ①當在線式UPS在電網供電正常時,電網輸入的電壓一路經過噪聲濾波器去除電網中的高頻干擾,以得到純凈的交流電,進入整流器進行整流和濾波,并將交流電轉換為平滑直流電,然后分為兩路,一路進入充電器對蓄電池充電,另一路供給逆變器,而逆變器又將直流電轉換成220V,50Hz的交流電供負載使用。

  ②當發生市電中斷時,交流電的輸入已被切斷,整流器不再工作,此時蓄電池放電把能量輸送到逆變器,再由逆變器把直流電變成交流電,供負載使用。因此,對負載來說,盡管市電已不復存在,但此時負載并未因市電中斷而停運,仍可以正常運行。

  3、在線互動式UPS電源

  在線互動式UPS電源結合了后備式和在線式其優點,具有價格低廉、后期維護成本低、零轉換等特點;在線互動式UPS電源有較寬的輸入電壓范圍,噪音低、體積小等特點,但同樣存在切換時間,和一般后備UPS相比,這種機型保護功能較強,逆變輸出電壓波形較好,一般為正弦波。

  工作原理:

  ①市電正常狀態:電網輸入電流進入雙向變換器進行整流工作,整流過后的電流一路給UPS蓄電池組進行充電,另一路經過逆變器轉換為交流電給負載進行供電。

  ②市電異常狀態:電網輸入電流出現異常或中斷,UPS電源會立即中斷市電供電。由于在線式互動式UPS電源逆變器一直處于工作狀態,所以其轉換時間為0ms,對設備不會產生任何影響。

  以上就是UPS不間斷電源的類型和原理,現階段UPS一般都是免維護的密封,設計壽命普遍是5年,此外,溫度的提高,會誘發電池內部化學活性增強,因而形成大批的熱能,又會反過來促使周圍溫度升高,這個惡性循環,會加速縮短UPS不間斷電源的壽命。

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