關(guān)于工頻機UPS與高頻UPS的七大長處
技能總是在生長，如今的電子技能已進入數(shù)字化期間，新技能取代舊技能是汗青的生長紀(jì)律，各行各業(yè)的競爭程度顯著上升，詳細到UPS電源范疇又何嘗不是云云呢。
工頻機UPS與高頻UPS的長處
1、 本身功耗小(相干內(nèi)容：UPS報價)
在同樣指標(biāo)下，好比要求輸入功率因數(shù)為0.95以上時，工頻機UPS就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流，便是說前面要增長一個設(shè)置裝備部署，再加上輸出變壓器，就比高頻機UPS多了兩個關(guān)鍵，如圖1所示。由于此二者的影響，使得工頻機UPS的服從比高頻機UPS低5%。在同樣是100kW的容量時工頻機UPS每年要比高頻機UPS多斲喪5萬度電!這在中間招呼節(jié)能減排的本日具有深遠意義。
2、 輸入功率因數(shù)高
工頻機UPS一樣通常在200kVA以下的輸入電路都接納了可控硅6脈沖整流，輸入功率因數(shù)不凌駕0.8，諧波電流有30%之大。如果前面界發(fā)電機，發(fā)電機的容量至少要3倍于UPS功率;如果是單相小功率UPS，發(fā)電機的容量至少要5倍于UPS功率。
任何容量的高頻機UPS的輸入功率因數(shù)都可做到0.99乃至以上，諧波電流小于5%，前置發(fā)電機的容量理論上和UPS功率雷同，大大縮減了投資和占地面積等。尤其是對市電的充實利用具有精良的經(jīng)濟意義和社會心義。
能將并機環(huán)流衰減到險些為零
工頻機UPS的并聯(lián)便是變壓器的直接并聯(lián)，而變壓器的直接并聯(lián)最容易產(chǎn)生環(huán)流，并且這個環(huán)流的路徑流通無阻。
3、 體積小、重量輕
工頻機UPS由于有了輸出變壓器溫順應(yīng)50Hz的電感電容等低頻器件使得體積重量都很大。好比某品牌200kVA工頻機 UPS 重1380kg，而同是這一家的250kVA高頻機 UPS 重量只有830kg。
4、全部字技能
工頻機UPS開始是模仿技能，如今一樣通常生長為數(shù)字與模仿相聯(lián)合的技能。模仿技能的可靠性要比數(shù)字技能低。而高頻機UPS技能是一種全部字化技能，不問可知，可靠性是很高的。
5、 對外滋擾小
滋擾有兩種，一種是聽得到的機器噪聲，一種是聽不到的電噪聲，這兩種噪聲工頻機UPS都有，形成了對設(shè)置裝備部署和對人的傷害。電噪聲影響機器的穩(wěn)固度，機器噪聲影響人的圣心康健，低落事情服從。
而高頻機UPS由于事情在20kHz以上，20kHz是人的耳朵聽不到的頻率，使事情環(huán)境平靜下來。又由于而高頻機UPS的輸入功率因數(shù)高達0.99以上，險些是線性，以是對外滋擾險些為零。
6、對電網(wǎng)的順應(yīng)本領(lǐng)強
工頻機UPS對付順應(yīng)輸入電壓15%的變革已很不易;而高頻機UPS乃至順應(yīng)輸入電壓30%以上的變革，這又大大延伸了電池的壽命。
總之，高頻機UPS在性能上不但能完全替換工頻機UPS，并且還多出原來后者沒有的特點。
公道計劃ups電源的十大步伐 石家莊UPS
1. 公道選擇安置位置
一個好的安置位置非常緊張，安排UPS的地方必須具備精良的透風(fēng)結(jié)果，要闊別水、可燃性氣體和腐化劑，環(huán)境溫度連結(jié)在0～40℃之間，如果在低溫下拆裝利用，大概會有水點固結(jié)征象。環(huán)境溫度一旦凌駕25度，每升高10度，電池的壽命就要收縮一半�，F(xiàn)在UPS所用的蓄電池一樣通常都是免維護的密封鉛酸電池，計劃壽命廣泛是5年。
UPS電源不宜側(cè)放，應(yīng)連結(jié)進風(fēng)孔與出風(fēng)孔通暢;負載與UPS電源毗連時，須先封閉負載、再接線，然后逐個打開負載，嚴禁將電動、復(fù)印機等感性負載接入UPS，以免造成傷害。將UPS接到專用的帶有過電流掩護裝置的插座上時，所用電源插座應(yīng)接掩護地端;無論輸入電源線是否插入市電插座，UPS輸出都大概帶電。要使UPS無輸出，須先關(guān)失開關(guān)，再取消市電供應(yīng)。
2. 初次充電有本領(lǐng)
新購買UPS電源后，要將UPS插入220V市電電網(wǎng)中，充電至少12小時以上，以確保電池充電充實。不然，蓄電池的現(xiàn)實可供利用的容量將大大低于蓄電池的標(biāo)稱容量。若UPS電源恒久不消。應(yīng)每隔2～3個月開機24小時，讓其充電充實，并讓UPS電源處于逆變器事情狀態(tài)下2～3分鐘，以包管電池的正常壽命。UPS電源一旦接通市電，即開始對電池組充電，連續(xù)按開機鍵1秒以上舉行開機，即開啟逆變器。
3. 利用UPS時的開機和關(guān)機次序
準(zhǔn)確的開構(gòu)造機次序應(yīng)該是先打開UPS給它供電，然后再打開各個負載，如允許以制止啟動時剎時的電流打擊給UPS造成的侵害，在關(guān)機時的次序恰好相反響該先封閉各個負載末了封閉UPS。在市電停止由UPS供電時，應(yīng)該盡快生存好本身的數(shù)據(jù)和資料然后封閉電腦，不然利用UPS電源舉行事情大概會使 UPS過量放電，從而收縮UPS的利用壽命。
4. UPS不行恒久閑置
5. 交換穩(wěn)壓器的利用
利用UPS 電源后，不必再加交換穩(wěn)壓器。若肯定要加，應(yīng)加在UPS 的前級，即市電先經(jīng)交換穩(wěn)壓器，再經(jīng)UPS，然后到負載。
6. 制止過載利用UPS
7. 不要利用柴油發(fā)電機
UPS 不宜由柴油發(fā)電機供電，因其頻率常常突變不穩(wěn)，影響UPS 的正常運行。
8. 蓄電池平衡充電有本領(lǐng)
現(xiàn)在很多UPS電源中利用的閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)從一開始便被稱為免維護電池，如許就給用戶一種誤解，彷佛這種電池既耐用又完全不必要維護。在這種誤導(dǎo)之下，很多用戶從裝上電池后就根本沒有舉行過維護和辦理。UPS電源中的蓄電池遇到下列環(huán)境時，應(yīng)對蓄電池舉行平衡充電：過量放電致使端電壓低于蓄電池劃定的標(biāo)定電壓時。對12V的小型密封式鉛酸蓄電池，其放電標(biāo)定電壓為10.5V;對24V的蓄電池組，其放電停止電壓為21V;對96V 的蓄電池組，其放電標(biāo)定電壓為85V。放電后未及時對電池舉行充電;恒久閑置不消的電池。市電停止，一連浮充的電池，放出近一半容量的電池。
9. 細致操縱職員寧靜操縱
在給UPS毗連輸出電源時還應(yīng)該細致寧靜，由于UPS的輸出電壓和電流都比力大，以是在毗連輸出電源時還要細致寧靜防備觸電變亂的產(chǎn)生。
調(diào)換電池時先封閉UPS電源并離開市電，利用帶絕緣手柄的螺絲刀，不要將東西或別的金屬物品放在電池上。毗連電池線時，在討論處出現(xiàn)微小火花屬正常征象，不會對人身寧靜及UPS電源造成危害，萬萬不要將蓄電池正負極短接或反接。調(diào)換蓄電池時，不宜個體調(diào)換，最好團體調(diào)換。別的克制將差別安培數(shù)、差別品牌的電池組合利用。
10. 作好及時監(jiān)控
現(xiàn)在智能UPS都具備與微機通訊和步伐控制等可操縱性能特性。在微機上安置相應(yīng)的軟件，通過串/并口毗連UPS，運行該步伐，就可以利用微機與 UPS舉行通訊。一樣通常具有信息盤問、參數(shù)設(shè)置、定時設(shè)定、主動關(guān)機和報警等功效。如Winpower。然后通過專用串口控制電纜，將UPS毗連電腦上，再通過RS232與RS485兩種協(xié)議通訊，就可實現(xiàn)UPS無市電輸入且低電量時主動關(guān)機的功效了。且它可同時監(jiān)控多個串口上所毗連的多臺UPS。
在利用UPS的時間還要盤算負載的巨細，要制止負載的過大大概過小，過大的負載會使UPS恒久事情在超負荷狀態(tài)從而收縮UPS的利用壽命;如果負載過小，UPS的事情電路恒久事情在不正常狀態(tài)，這對付UPS也是有肯定危害的。公道的負載應(yīng)該控制在50%到80%之間。實踐證明，UPS輸出負載控制在60%左右為最佳，可靠性最好。在UPS出現(xiàn)過載或逆變器妨礙時會轉(zhuǎn)到旁路模式運行，此時UPS不具備后備功效，負載所用的電源是通過電力體系直接供應(yīng)的。
蓄電池的過分放電和蓄電池恒久開路閑置不消可使蓄電池的內(nèi)阻增大，可充、放電性能變壞。對付恒久閑置不消的UPS電源，在重新開機利用前，讓 UPS電源利用機內(nèi)的充電回路充電12小時以后再接負荷，對付后備式UPS電源，最好每隔一個月讓UPS電源處于逆變器狀態(tài)事情2～3分鐘，來激活蓄電池。 別的，還必要嚴酷控制蓄電池的充電電流不得凌駕蓄電池容許的最大充電電流。由于過大的充電電流會導(dǎo)致蓄電池的利用壽命收縮。
山特UPS電源針對電機類負載的順應(yīng)性計劃
在一些必要包管負載不停電的應(yīng)用場所內(nèi)里，偶然客戶會發(fā)明UPS頻仍出現(xiàn)DC BUS高掩護，大概負功掩護等。一些客戶會據(jù)此以為是UPS的質(zhì)量題目�，F(xiàn)實上多數(shù)環(huán)境下這都是由于背面帶有電機類負載產(chǎn)生的征象。在產(chǎn)業(yè)場所中，電機是一種主要的負載情勢。當(dāng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵關(guān)鍵必須有充足高的電源掩護品級時，UPS與電機類負載的共同題目便是一個要重點思量的因素。
通常UPS的計劃初志是掩護關(guān)鍵IT類設(shè)置裝備部署，在電路布局上就主要基于IT類設(shè)置裝備部署的特點舉行計劃。好比現(xiàn)在IT設(shè)置裝備部署的主要是利用開關(guān)電源，并且歐盟法例劃定75W以上的設(shè)置裝備部署都要具備功率因數(shù)校正。因此UPS主要面對的便是帶有功率因數(shù)校正的負載，在通常環(huán)境下其特性是一個功率因數(shù)靠近于1的恒功率負載。在大功率電氣設(shè)置裝備部署方面，另有一些舊的設(shè)置裝備部署在利用，這些設(shè)置裝備部署通常是基于6脈波整流大概12脈波整流技能，特點是一個恒功率的非線性整流負載。
無論是帶有PFC的開關(guān)電源，照舊脈波整流電源，其功率的實部都只能是正的，能量不會反灌回市電，因此在UPS的計劃中越發(fā)器重的是在恒功率負載下的可靠性，以及在帶有非線性的整流性負載時的諧波控制本領(lǐng)，以及電壓穩(wěn)態(tài)精度與動態(tài)規(guī)復(fù)速率，而不會特別要求具有能量回饋的本領(lǐng)。特別是在UPS帶有大量智能化的計劃之后，每每會把能量從負載回饋到UPS的直流母線作為一種妨礙狀態(tài)來看待。因此在帶有電機類負載的時間，電機再生發(fā)電產(chǎn)生的能量很容易觸發(fā)UPS的掩護條件。
另一方面，UPS在電路架構(gòu)上常用的布局是整流+電池升壓+逆變器的布局，很大一部門UPS的整流和電池升壓部門都是利用Boost大概變形的電路，能量僅能從市電和電池活動到直流母線上，而不克不及反向活動。如許縱然軟件上容許能量回饋，但是當(dāng)產(chǎn)生能量回饋時，由于能量都儲存在直流母線上，造成直流母線升高，終極仍舊會導(dǎo)致UPS跳脫掩護。
電機負載的特性與IT設(shè)置裝備部署常見的開關(guān)電源完全差別，體現(xiàn)為具有啟動/制動等諸多事情狀態(tài)，并且隨著電機背面所帶負載的差別會有非常大的差別，完全不像IT類開關(guān)電源那樣只有帶載/卸載。因此詳細的辦理方案也必要思量電機背面所帶負載的環(huán)境分別舉行處置處罰。
電機在啟動時有很高的瞬態(tài)打擊，如果沒有分外的幫助步伐，就必要UPS電源可以大概在瞬時供應(yīng)非常大的功率。針對IT設(shè)置裝備部署計劃UPS一樣通常僅僅是憑據(jù)短時間內(nèi)2倍功率計劃，而有的UPS則是僅有1.5倍。對付再大功率的負載，軟件限流算法大概硬件的限流線路就會產(chǎn)生作用，從而影響電機啟動。不過幸虧UPS一樣通常都計劃有Line Support功效，當(dāng)負載功率大時可以大概通過旁路供電來辦理。但是在電池模式下，無法通過旁路分管功率，就存在電機啟動歷程非常的大概。為此對付剎時供應(yīng)電流的本領(lǐng)非常關(guān)鍵的場所，就必要選擇更大功率的UPS。
電機在制動時具有能量再生，此時回饋的能量并不但是電機本身儲存的能量，還大概包羅了電機背面毗連的負載所具有的慣性以及勢能所儲存的能量。以電梯為例，當(dāng)電梯上升時必要電機提供能量，而當(dāng)電梯降落時如果電梯的重量凌駕降落歷程中的阻力，就會成為一個發(fā)電設(shè)置裝備部署，動員電機發(fā)電，如許再生出來的電力就有大概反灌回UPS。
別的，在帶有電機的應(yīng)用中另有別的一個因素必要加以思量，便是變頻調(diào)速裝置。差別的變頻調(diào)速裝置對付UPS體系的影響也是紛歧樣的。
在輸入端是一個六脈波整流以及附加的直流大概交換側(cè)濾波器，而在直流母線上毗連有制動電阻。當(dāng)電機產(chǎn)生能量回饋時，變頻器的直流母線會被充高。在直流母線到達預(yù)設(shè)的電壓點時，通過開通制動電阻控制來斲喪失回饋的能量。這種做法是現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界最廣泛的方法，其長處是簡樸可靠，并且對付UPS來說變頻器便是一個尺度的非線性整流負載，與IT類負載非�？拷９倘黄淙秉c則是電機回饋的能量被轉(zhuǎn)換成熱量斲喪失，沒有重新利用。
為了節(jié)省能源，部門高端變頻器接納了背靠背的布局，而平凡變頻器也可以通過添加能量回饋模塊來把電機回饋的能量返回輸入端。見下圖所示。
對付這類變頻器來說，電機再生的電能仍舊會回饋到UPS內(nèi)里，使得UPS面對與直接毗連電機雷同的題目。
另有一類特別的變頻器利用了矩陣變更器的布局，見下圖所示。由于此中沒有儲能元件，全部的能量都直接在輸入輸出端通報，對付UPS來說與直接毗連電機也沒有區(qū)別。
固然，如果UPS直流母線具有充足大的容量，電機回饋的能量導(dǎo)致的直流母線充高在可以大概擔(dān)當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，那么由于給電機提供的均勻能量仍舊是正的，UPS就仍舊可以放心應(yīng)用。但是通常環(huán)境下UPS都沒有那么大的直流母線電容，因此必須思量別的的方法來辦理電機負載能量回饋題目。出于簡樸起見，這里僅討論UPS單機下的辦理方案，在并聯(lián)體系內(nèi)里的負功率掩護題目扳連到很多其他的并聯(lián)體系模塊計劃的題目，并不但僅是電機再生能量的處置處罰。
部門UPS在電路架構(gòu)上是利用完全雙向的布局，見下面圖中所示。此中PFC，逆變乃至電池DC/DC都可以包管能量雙向活動。
從原理上來說，只要軟件上排除在PFC級和逆變器的復(fù)功率限定，這種UPS完全可以事情在雙向模式下：當(dāng)電機產(chǎn)生能量回饋時，在市電模式下，通過PFC把能量反饋回市電;在電池模式下，通過雙向DC/DC把能量反饋回電池。但是這內(nèi)里有一些必須思量到的因素，好比：
電網(wǎng)是否容許能量回饋?
能量回饋電網(wǎng)必要滿意那些范例?
電池容許的充電功率有多大?
主要的題目是電網(wǎng)方面是否容許再生能量回饋。差別地方的電網(wǎng)對此的要求大概會紛歧樣，對付一些功率特別大的負載，電網(wǎng)出于穩(wěn)固性思量大概不盼望能量回饋。如果輸入端利用的是通常的柴油發(fā)電機，那么是不克不及回饋能量的。
在容許能量回饋電網(wǎng)的條件下，必須思量此時面對的寧靜題目，這是太陽能發(fā)電體系已經(jīng)面對過的。當(dāng)能量向電網(wǎng)回饋，而電網(wǎng)由于此時斷電的話，就會出現(xiàn)所謂的孤島效應(yīng)題目。而電網(wǎng)如果在回饋歷程中出現(xiàn)短時間低電壓等非常環(huán)境，UPS的能量回饋也應(yīng)當(dāng)正常事情一段時間。為此實用于可再生能源發(fā)電的技能，好比孤島檢測，低電壓穿越等技能就業(yè)必要配備在UPS上。
在電池模式下，常用的鉛酸蓄電池在充電和放電時所容許的電流是差別的，充電時的最大電流要小得多。這就意味著如果負載回饋能量很大時，充電電流就也會很大，為此在電池模式下兼容電機負載就必要利用充足多的蓄電池組來分攤充電電流。別的一方面，一樣通常UPS的充電功率是憑據(jù)常見電池組的容量來配備的，如果要加大充電的功率，這部門電路也必要特別計劃。
對付其他電路架構(gòu)的UPS，好比下面一種常見的布局，其電池升壓和PFC都是單向事情的，這就意味著電機再生能量是無法反灌到市電大概電池的，必須別的想措施。
在市電模式下，最簡樸的方法不過乎接納旁路辦理。只要發(fā)明負載回饋的能量過大，就把UPS轉(zhuǎn)到旁路模式下，通過旁路來吸取電機再生能量。不過這一方法只有在旁路真正是市電，并且正常環(huán)境下可以利用，因此其應(yīng)用是有一些范圍性的。如果要求UPS不管在市電照舊電池模式下照舊利用發(fā)電機做輸入都能搭配電機負載事情，就必須還要有其他的方法。
別的一種不受市電和電池模式限定的簡樸方法便是像變頻器一樣參加制動電阻來斲喪多余的能量。這一計劃在變頻器上已經(jīng)非常成熟，可以很方便的移植到UPS上利用。由于傳統(tǒng)上UPS并不具有專門為制動利用的IGBT，以是必要把制動電阻和制動IGBT單獨計劃為一個模塊，憑據(jù)必要來作為可選的附件來利用。
能量回饋模塊也是變頻器上成熟的技能，固然也可以用到這里。但是能量回饋模塊的原理也是把電機回饋的能量轉(zhuǎn)成交換返回給市電，為此在電池模式，大概在輸入是發(fā)電機的環(huán)境下，能量回饋模塊也是不克不及利用的。
在UPS的充電器計劃中，一種常用的做法是從直流母線取電，通過電路降壓后給電池充電。在這種方法下，就給電性能量回饋的處置處罰提供了一個變通的方法：無論在市電模式照舊在電池模式下，都通過充電器把多余的能量轉(zhuǎn)給電池儲存。當(dāng)電池充到某一個程度時就轉(zhuǎn)到電池模式，把能量開釋到一個相對低的程度。如許通過略微低落一點電池后備時間，可以換來電機負載題目標(biāo)辦理。這個歷程見下圖所示。
在市電模式下，能量是從市電Mains，顛末PFC，DC BUS，INV產(chǎn)生交換電壓輸出提供應(yīng)負載，同時充電器從DC BUS取電，給電池充電。在電池模式下，電池能量顛末DC/DC，DC BUS和INV提供應(yīng)負載。
當(dāng)電機產(chǎn)生能量回饋時，能量流向就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。在市電模式下，如果BUS電壓由于回饋能量而充高時，就必要制止市電供電，而由充電器把能量轉(zhuǎn)移到電池端。
當(dāng)能量回饋竣事時，必要先查抄電池是否已經(jīng)滿盈，如果已經(jīng)滿盈，則必要以電池模式把電力開釋失一部門，以為下一次電性能量回饋留出空間。
之后再重新轉(zhuǎn)回市電模式事情。在市電模式下，充電器也要包管不把電池滿盈，而是預(yù)留下儲存回饋能量的空間。
在電池模式下則比力簡樸，只要BUS由于逆變器復(fù)功率而沖高，就封閉電池DC/DC，打開充電器，直到電性能量回饋竣事，再轉(zhuǎn)回電池DC/DC事情。這種辦理方案的利益是電機回饋的能量只會返回到電池，然后在后續(xù)符合的機遇再開釋出來，而不會返回到市電，從而防備了雷同太陽能并網(wǎng)發(fā)電方法帶來的題目。
很顯著，這個歷程與混淆動力汽車的原理黑白常同等的。同樣的，智能的電池能量的辦理在這里也是很關(guān)鍵的。如果充電的閾值設(shè)得太高，電池有大概被充壞;如果放電的閾值設(shè)得太低，大概會影響斷電時的后備時間。同樣的，充電器的容量以及電池容許的最大充電電流也是計劃時要思量的緊張因素。
結(jié)論：
在UPS應(yīng)用中，當(dāng)負載是會產(chǎn)生再生能量的電機時，一樣通常UPS體系比力容易由于電機制動能量回饋到UPS的直流母線的題目而產(chǎn)生逆變器負功掩護大概直流母線高壓掩護。為了兼容這種范例負載，UPS體系必要附加分外的功效模塊來到達可靠事情的目標(biāo)。
最為可靠和簡樸的方法是為UPS配備可選的制動模塊，此中包羅電阻和開關(guān)管。當(dāng)電機制動時，從電機回饋的能量可以利用制動模塊加以斲喪。
為了進一步提拔能源利用服從，可以通過得當(dāng)調(diào)解蓄電池容量和充電器功率，選擇電池儲能方法來接納制動再生的能量。通過智能的電池能量辦理，維持電池組總有蒙受下一次能量回饋的空間，可以讓UPS在電機負載條件下可靠事情，并且越發(fā)節(jié)能。 |
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