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動(dòng)態(tài)UPS電源與靜態(tài)UPS電源的區(qū)別,一目了然

來源:存能電氣  日期:2019-03-20 09:05  瀏覽量:

  動(dòng)態(tài)UPS電源與靜態(tài)UPS電源的區(qū)別,一目了然。UPS電源自問以來,其發(fā)展速度非???。靜態(tài)UPS電源很快取代了早期的動(dòng)態(tài)UPS電源。靜態(tài)UPS電源依靠蓄電池存儲(chǔ)能量,通過靜止逆變器變換電能維持負(fù)載電能供應(yīng)的連續(xù)性。相對(duì)于動(dòng)態(tài)UPS,靜態(tài)UPS體積小、重量輕、噪聲低、操控方便、效率高、后備時(shí)間長。

  動(dòng)態(tài)UPS電源與靜態(tài)UPS電源的區(qū)別:

UPSs電源.jpg

 ?、眲?dòng)態(tài)UPS電源

  動(dòng)態(tài)式UPS由引擎與發(fā)電機(jī)組構(gòu)成,它是靠交流市電驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)同軸的交流發(fā)電機(jī)和慣性飛輪同速旋轉(zhuǎn)運(yùn)行,由發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電。市電波動(dòng)時(shí)由于慣性飛輪對(duì)短時(shí)間的電壓突變后干擾無反應(yīng),保證了輸出電壓的穩(wěn)定;

  市電斷電靠飛輪的慣性將額定電壓供電再延長5秒鐘,由于保存數(shù)據(jù)信息。后來發(fā)展到內(nèi)燃機(jī)式UPS系統(tǒng),但這類UPS電源體積大噪音大,效率低,在目前應(yīng)用不多。就目前用得最多的,最常用的UPS還是靜態(tài)式UPS,現(xiàn)在一般講的UPS也是指靜態(tài)式UPS。

  2.靜態(tài)UPS電源

  靜態(tài)式UPS根據(jù)供電方式可分為在線式,后備式及線上交互式UPS電源三類。如今的靜態(tài)UPS電源更為穩(wěn)定可靠,也更為人性化,管理操作都很方便。如今的UPS電源產(chǎn)品中,都采用了靜態(tài)開關(guān),靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān),它是一種無觸點(diǎn)開關(guān),是用兩個(gè)可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān),其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)。

  在線式UPS電源:當(dāng)輸入,負(fù)載和UPS本身都正常工作時(shí),UPS電源將輸入的交流市電先通過整流器變成直流電,然后通過逆變器將直流電逆變成交流電,輸出標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定的純凈的正弦波電源,也即在一切都正常的情況下,負(fù)載得到的是由逆變器輸出的高質(zhì)量的正弦波電源。

  后備式UPS電源:當(dāng)輸入,負(fù)載及UPS本身都正常工作時(shí),UPS電源僅僅是將市電做簡單的升壓,降壓和濾波處理,然后直接輸出給負(fù)載使用,只有當(dāng)輸入電源不符合要求時(shí),UPS才將電池的直流逆變成交流電,輸出給負(fù)載使用。也即,在大部分時(shí)間,負(fù)載使用的是輸入電源本身或經(jīng)過簡單處理的輸入電源。

  互動(dòng)式UPS電源:當(dāng)市電電源在約150~264伏的范圍內(nèi),它向用戶提供經(jīng)鐵磁諧振穩(wěn)壓器或經(jīng)變壓器抽頭調(diào)壓處理的一般市電電源。對(duì)于這種UPS來說,僅僅當(dāng)市電電源電壓低于150伏或高于264伏左右時(shí),它才有可能向用戶提供真正的“UPS逆變器高質(zhì)量的正弦波”電源。

  UPS電源自問以來,其發(fā)展速度非??臁3跗诘腢PS電源是一種動(dòng)態(tài)的不間斷電源。在市電正常時(shí),用市電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電。該交流電一方面向負(fù)載供電,同時(shí)帶動(dòng)巨大的飛輪使其高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)市電變化時(shí),由于飛輪的巨大慣性對(duì)電壓的瞬時(shí)變化沒有反應(yīng),因此保證了輸出電壓的穩(wěn)定。在市電停電時(shí),依賴飛輪的慣性帶動(dòng)發(fā)電機(jī)繼續(xù)向負(fù)載供電,同時(shí)啟動(dòng)與飛輪相連的備用柴油發(fā)電機(jī)組。備用發(fā)電機(jī)組帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)并因此帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電。

  為了進(jìn)一步延長供電時(shí)間,市電經(jīng)整流后一路給蓄電池充電,另一路為直流電動(dòng)機(jī)供電,直流電動(dòng)機(jī)又拖動(dòng)交流發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電,一旦市電中斷,依靠蓄電池組存儲(chǔ)的能量維持發(fā)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行,使得負(fù)載供電不間斷。這種動(dòng)態(tài)不間斷電源設(shè)備存在噪聲大、效率低、切換時(shí)間過長、笨重等缺點(diǎn),未被廣泛采用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,利用各種電力電子器件的靜態(tài)UPS電源很快取代了早期的動(dòng)態(tài)UPS電源。靜態(tài)UPS電源依靠蓄電池存儲(chǔ)能量,通過靜止逆變器變換電能維持負(fù)載電能供應(yīng)的連續(xù)性。相對(duì)于動(dòng)態(tài)UPS,靜態(tài)UPS體積小、重量輕、噪聲低、操控方便、效率高、后備時(shí)間長。

  UPS電源的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)測試方法:

  1、波形

  一般是在空載和滿載狀態(tài)時(shí),觀測波形是否正常,用失真度測量儀,測量輸出電壓波形的失真度。在正常工作條件下,接電阻負(fù)載,用失真度測量儀測量輸出電壓總諧波相對(duì)含量,應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)定的要求,一般小于5%。

  2、穩(wěn)態(tài)測試

  所謂穩(wěn)態(tài)測試是指設(shè)備進(jìn)入“系統(tǒng)正常”狀態(tài)時(shí)的測試,一般可測波形、頻率和電壓。頻率一般可用示波器觀測輸出電壓的頻率和用“電源擾動(dòng)分析儀”進(jìn)行測量。目前ups不間斷電源的輸出電壓頻率一般都能滿足要求。但當(dāng)UPS電源的頻率電路,本機(jī)振蕩器不夠精確時(shí),也有可能在市電頻率不穩(wěn)定時(shí),UPS輸出電壓的頻率也跟著變化。UPS輸出頻率的精度一般在與市電同步時(shí),能達(dá)到正負(fù)0.2%。

  3、效率

  UPS的效率可以通過測量UPS的輸出功率與輸入功率求得。UPS的效率主要決定于逆變器的設(shè)計(jì)。大多數(shù)UPS只有在50%-100%負(fù)載時(shí)才有比較高的效率,當(dāng)?shù)陀?0%負(fù)載是,其效率就急劇下降廠家提供的效率指標(biāo)也多是在額定直流電壓,額定負(fù)載條件下的效率。用戶選型時(shí)最好選擇效率與輸出功率的關(guān)系曲線和直流電壓變化正負(fù)15%時(shí)的效率。

  4、輸出電壓

  UPS電源的輸出電壓可以通過以下方法進(jìn)行測試判斷:

  A、當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90%,而輸出負(fù)載為100%或輸入電壓為額定電壓的110%,輸出負(fù)載為0時(shí),其輸出電壓應(yīng)保持在額定值的正負(fù)3%的范圍內(nèi)。

  B、當(dāng)輸入電壓為額定電壓90%或110%時(shí),輸出電壓一相為空載,另外兩相為為100%負(fù)載時(shí),其輸出電壓應(yīng)保持在額定值正負(fù)3%的范圍內(nèi),其相位差應(yīng)保持在4度范圍內(nèi)。

  當(dāng)UPS需要進(jìn)行定期維護(hù)或過載時(shí)間超過了逆變器的輸出能力時(shí),或UPS電源故障時(shí),就需要將負(fù)載轉(zhuǎn)換到旁路電路。旁路電路可以隔離逆變器并提供一個(gè)直接的AC旁路電源。UPS的邏輯電路連續(xù)監(jiān)視旁路電源的可用性,以便必要時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。旁路電路由靜態(tài)旁路開關(guān)組成,與逆變器電源輸出靜態(tài)開關(guān)聯(lián)鎖,可以將負(fù)載從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源。

  以在線式UPS靜態(tài)開關(guān)的質(zhì)量、切換性能的優(yōu)劣以及在UPS電源整機(jī)中的工作環(huán)境是否能滿足其要求,將直接影響UPS的可靠性。所以靜態(tài)開關(guān)是UPS電源中的重要部件。

  UPS電源的功能是保證向負(fù)再提供連續(xù)的優(yōu)質(zhì)的電源,即使在完全斷電的情況下,他們也可在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)向負(fù)載供電。如今的靜態(tài)UPS電源比起動(dòng)態(tài)UPS更為穩(wěn)定可靠,也更為人性化,管理操作都很方便。

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