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起重機安全監控管理系統之UPS電源選擇

來源:愷德爾起重機安全監控管理系統專家 發表日期: 2019-05-05 09:49:00

      鄭州愷德爾科技發展有限公司專業研發生產起重機械安全監控管理系統,對于整個系統UPS電源的選擇,也是經過慎重考慮,下面就三種UPS電源原理以及適用場合做出分析。



在線互動式(interactive)ups電源

  在線互動式ups電源,也稱為線交互式、“準在線”輸出ups電源或“三端口型”ups電源。其工作原理可簡述如下。
  1.當市電供電正常時,在線互動式ups工作原理
  當市電供電正常時(市電壓在150~276伏之間),市電電源經低通濾波器對從市電電網竄入的射頻干擾及傳導電磁干擾進行適當衰減抑制后,將分如下調控通道去控制ups電源的正常運行。
  (a)50hz交流市電首先經整流濾波器變成直流電源,被送到逆變器/充電器控制模塊上,當市電供電正常時,在線互動式ups的逆變器處于停機狀態,此時唯一起作用的是充電器。這樣,直流電源便經充電器向位于ups機內的蓄電池組充電,以便在市電供電不正常時支持逆變器運行。
  (b)當市電電源的電壓處在175~264伏之間的范圍時,ups電源將把一個不穩壓的市電電源直接送到負載上。鑒于微機開關電源所允許的市電電壓工作范圍在150~264伏之間,所以,這時用戶的微機仍可正常運行。
  (c)當市電電源的電壓處在150~175伏之間時,鑒于市電輸入電壓偏低,輸入幅值偏低的市電電源在經升壓處理后,會將一個幅值較高的市電電源經轉換開關送到負載。
  (d)當市電電源的電壓處在264~276伏之間,為防止較高的市電電壓損壞用戶的負載,ups從降壓繞組所輸出的市電電壓,會經轉換開關送往負載,從而使用戶負載安全運行。
  綜上所述:當市電供電正常時,在線互動式ups送往用戶負載的電源實際上是一路穩壓精度很差的市電電源。而且,還須頻繁地調整輸入開關的工作狀態。由于其常采用小型繼電器作調控開關,會造成ups對負載的供電瞬態中斷,從而在負載的輸入端造成瞬態擾動。因此,有的廠家利用由可控硅所構成的“靜態開關”來代替小型繼電器開關,從而改進了在線互動式ups的輸出特性。然而,如果把這種在線互動式ups連到被諧波嚴重“污染”的電網中時,會造成可控硅誤動作。嚴重時,會引起微機“自檢誤動作”,從而造成用戶的數據或程序被破壞和丟失。
  2.當市電供電不正常時,在線互動式ups的工作原理
  當市電供電不正常時(市電輸入電壓低于150伏或市電輸入電壓高于276伏),這時在機內邏輯控制電路的調控下,ups電源的各關鍵控制部件將會完成如下操作:
  (a)逆變器/充電器控制模塊將會從原來的“充電順”工作方式轉入“逆變器”工作方式。
  (b)轉換開關在切斷交流旁路供電通道能往負載端的同時,把逆變器供電通道同負載連接起來,只有在此時,用戶才能得到直正的純正正弦波電源。
  (c)在邏輯控制電路的調控下,充電器停止工作。
  對于在線互動式ups來說,僅當市電供電不正常時,才由逆變器向外提供高質量的正弦波電源(按常用蓄電池配置,其工作時間約為8~10分鐘)。相反,在市電供電正常時,它向外提供的是僅對市電電壓稍加穩壓處理的質量偏低的正弦波市電電源。
  *后備式(offline)方波輸出的ups電源
  這是一種價格低廉,但能滿足一般用戶要求的普及型ups電源,其調控功能可概括為:
  (a)當市電供電正常時,將原來電壓變化起伏很大的市電電源經過簡易的交流穩壓器稍加處理后,向用戶負載供電。
  (b)當市電供電不正常時,由機內的逆變器電源向負載提供50hz方波穩壓電源。
  所謂“后備式”是對逆變器而言的,這是因為當市電供電正常時,位于機內的逆變器電源是一直處于關機待命狀態的,它并沒有工作,僅在市電供電不正常時才工作。下面將簡述這種ups的工作原理。
  (1)當市電供電正常時(市電電壓處于175~264伏之間時),先經由低通濾波器對來自市電電網的高頻干擾進行適當的衰減抑制后分兩路去控制后級電路的正常運行。
  (a)經充電器對ups機內的蓄電池組充電,以備市電供電中斷時,支持ups的正常運行。
  (b)位于交流旁路供電通道上的“變壓器抽頭調壓式穩壓電源”對電壓變化起伏較大的市電電源進行穩壓處理后,經轉換開關向負載供電。此時,逆變器一直處于“停機”待命狀態。即當市電供電正常時,后備式ups的逆變器處于“自動關機”狀態。
  (2)當市電供電不正常時,后備式方波輸出ups將按下述方式運行:
  (a)充電器停止工作。
  (b)由逆變器提供50hz有效值為220伏的穩壓方波電源。
  (c)轉換開關將負載同逆變器電源的輸出端連接起來,從而實現由方波逆變器電源向負載供電的轉變。但由于逆變器電源向負載所提供的是方波電源而不是正弦波電源,這就要求在用戶的負載中,只能帶電阻性或開關電源型負載,不能帶電感性負載(如日光燈、變壓器和電風扇等)。否則,會造成ups的逆變器電源或用戶的負載設備被損壞。
  對于后備式方波輸出ups而言,當市電供電正常時,它向用戶所提供的電源為對市電電壓稍加穩壓處理過的“低質量”的正弦波電源。當市電供電不正常時,它向用戶所提供的是有效值為220伏的穩壓方波電源。
  綜上所述,無論是后備式還是在線互動式ups,其工作原理決定了此兩種ups均不能時時在線地向用戶負載提供標準正弦波電源。因此,在對供電質量要求較高的系統中,宜選用可時時提供標準正弦波電源的真正在線的雙變換在線式ups。
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