智能制造網(wǎng)技術(shù)文章
上海華馗電力機(jī)電技術(shù)師講解：UPS電源分類
閱讀：668 發(fā)布時(shí)間：2019-11-27UPS電源是一種利用電池化學(xué)能作為后備能力在市電中斷或發(fā)生異常等電網(wǎng)故障時(shí)不間斷地為用戶設(shè)備提供交流電能的一種能力轉(zhuǎn)換裝置。
一、UPS電源分類
按輸入輸出相數(shù)可分為：?jiǎn)芜M(jìn)單出、三進(jìn)單出、三進(jìn)三出UPS電源；
按輸出波形的不同分：可分為正弦波、階梯波、方波UPS電源
按工作方式分為：后備式、在線式、在線互動(dòng)式UPS電源；
二、區(qū)別
后備式UPS電源又稱為非在線式UPS電源或離線式UPS。在市電正常時(shí)，由市電通過簡(jiǎn)單穩(wěn)壓濾波輸出供給用電設(shè)備，蓄電池處于充電狀態(tài)。當(dāng)停電時(shí)，逆變器工作，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出給用電設(shè)備。平時(shí)市電正常時(shí)，逆變器是不工作的，只有在市電停電蓄電池放電時(shí)才開始工作。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、噪音低，但絕大部分時(shí)間負(fù)載得到的是稍加穩(wěn)壓處理過的“低質(zhì)量”正弦波電源。
結(jié)構(gòu)：
1、充電器；當(dāng)市電正常時(shí)，充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電和浮充電。
2、以DC/AC逆變器；當(dāng)市電存在時(shí)，逆變器不工作;市電中斷時(shí)，由它將直流電(由蓄電池供給)轉(zhuǎn)變成符合負(fù)載要求的交流電，電壓波形有方波、準(zhǔn)方波和正弦波3種形式。
3、輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)；當(dāng)市電存在時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)接通輸入電源，向負(fù)載供電;市電中斷時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)在斷開市電回路的同時(shí)接通逆變器，由逆變器繼續(xù)向負(fù)載供電。
4、智能調(diào)壓電路；市電存在時(shí)，智能調(diào)壓電路可用來調(diào)節(jié)并穩(wěn)定輸出電壓。
在線式UPS電源指不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)，在線式UPS一般為雙變換結(jié)構(gòu)。所謂雙變換是指UPS正常工作時(shí)，電能經(jīng)過了AC/DC、DC/AC兩次變換后再供給負(fù)載。
在線式UPS電源首先通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾,同時(shí)對(duì)蓄電池充電管理；在停電時(shí)則使用備用直流電源（蓄電池組）給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時(shí)間問題，適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合
結(jié)構(gòu)：
1、電網(wǎng)供電正常時(shí)，電網(wǎng)輸入的電壓一路經(jīng)過噪聲濾波器去除電網(wǎng)中的高頻干擾，以得到純凈的交流電，進(jìn)入整流器進(jìn)行整流和濾波，并將交流電轉(zhuǎn)換為平滑直流電，然后分為兩路，一路進(jìn)入充電器對(duì)蓄電池充電，另一路供給逆變器，而逆變器又將直流電轉(zhuǎn)換成220V，50Hz的交流電供負(fù)載使用
2、市電中斷時(shí)，交流電的輸入已被切斷，整流器不再工作，此時(shí)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(fù)載使用。
特點(diǎn)：
1、無論是在市電正常時(shí)，還是在市電中斷由機(jī)內(nèi)蓄電池向逆變器供電期間，它對(duì)負(fù)載的供電均是由UPS的逆變器提供。從根本上消除了來自市電電網(wǎng)的任何電壓波動(dòng)和干擾對(duì)負(fù)載工作的影響，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無干擾穩(wěn)壓供電。
2、輸出正弦波的波形失真系數(shù)小，一般小于3%。
3、無論市電是否中斷，在線式UPS都是由逆變器向負(fù)載供電。因此，從市電供電到市電中斷的過程中，在線式UPS內(nèi)部并沒有產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)換動(dòng)作，其對(duì)負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。
4、無論市電是否中斷，在線式UPS都是由逆變器向負(fù)載供電。因此，從市電供電到市電中斷的過程中，在線式UPS內(nèi)部并沒有產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)換動(dòng)作，其對(duì)負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。同后備式UPS相比，具有優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性。
5、其噪聲較小，約為50dB.
在線互動(dòng)式UPS電源又稱互動(dòng)式UPS電源，在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電；集中了后備式 UPS 效率高和在線式 UPS 供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)構(gòu)：
特點(diǎn)：
1、電路簡(jiǎn)單，成本低。
2、可靠性高。
3、效率高，效率可達(dá)95%以上。
4、過載能力強(qiáng)，在市電供電時(shí)，過載能力可達(dá)200%。
因此，用戶在選擇UPS電源使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)所要負(fù)載設(shè)備的功率配置合適的UPS電源，才能使UPS電源發(fā)揮大作用，保護(hù)負(fù)載設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)避免造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，也進(jìn)一步保障了UPS電源的使用安全及壽命。