UPS的工作原理
现在的UPS电源按工作原理不同,向用户提供如下五种类型的UPS电源品种:(1)双变换在线式UPS电源;(2)变换器型UPS电源;(3)在线互动式UPS电源;(4)后备式正弦波输出UPS电源;(5)后备式方波输出UPS电源。
按供电体系不同,UPS分为:单进单出UPS;三进单出UPS;三进三出UPS。
按输出功率不同,UPS分为:小功率(30KVA)。
目前通讯行业普遍使用的是双变换在线式(On-line)UPS电源系统;下面介绍此UPS电源系统的工作原理,如图2.1。
图2.1 UPS工作原理系统图
2.1UPS正常运转时的运作方法:
不间断电源系统的供电原理是当市电正常时,机器会将市电的交流电转换为直流电,而后对电池充电,以备电力中断时使用;这里跟各位强调的是不间断电源系统并不是停电时才会动作,像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等,足以影响设备正常运转的电力品质时,不断电系统均会动作,提供设备稳定且干净的电力。当市电正常供电时,市电经滤波回路后,分为两个回路动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为逆变器的输入,再经过逆变器的转换提供电力给负载使用;由此可知,在线式不间断电源系统的输出完全由逆变器来供应,不论市电电力品质如何,其输出均是稳定而不受任何影响。
2.2 市电停电时,UPS的运作方法:
一旦市电发生异常时,将储存于电池中的直流电转换为交流电,此时逆变器的输入改由电池组来供应,逆变器持续提供电力,供给负载继续使用,达到不间断的功能。不间断系统的电力来源是电池,而电池的容量是有限的,不间断电源系统不会像市电一般无限制的供应,不论多大容量的不断电系统,在其满载的的状态下,其所供电的时间必定有限,若要延长放电时间,须购买长时间型不间断电源系统。
2.3旁路运行方式当在线式UPS超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障,UPS一般将逆变输出转为旁路输出,即由市电直接供电。由于旁路时,UPS输出频率相位需与市电频率相位相同,采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式,解决了旁路切换时间问题,真正做到了不间断切换,控制电路复杂,一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时,必须人为减少负载,否则旁路短路器会自动切断输出。
2.4旁路维护方式当UPS进行检修时,通过手动旁路保证负载设备的正常供电,当维修操作完成后,重新启动UPS, UPS转为正常运行。极低的维护率,MTTR为15分钟,极大地提高UPS可用性。
3.UPS的日常维护
1、经常对UPS主机和电池组进行清洁,以免机箱太脏造成通风口堵塞,而影响机器寿命。
2、注意检查室内温度,以便机器工作在15—25摄氏度佳环境,如果温度过高会影响主机和电池的寿命。
3、输入电源线应长期与UPS相连,这样可保证只要有市电即可给UPS的电池充电,电池组只有与UPS主机相连接才能充电。
4、如果正常工作时遇到市电停电,UPS可提供标准值的电池后备时间,但每次放电完毕后必须及时充电。否则,UPS将无法提供足够的后备时间让负载正常工作。
5、对于长期不停电的地区,应每隔3个月对UPS的电池组进行一次较深度的放电,即市电输入开关断掉,用电池支持负载,直到电池电压接近到欠压范围;立即合上市电输入开关,重新将电池组充至满容量,以此来激活电池,确保电池有较长的可靠寿命。
6、电池间的温度应保持25摄氏度的佳环境,对电池组每月一次进行测试,多巡视每只电池电压,是否落后电池,有发现落后赶快做活化等有效措施,要恢复电池电压正常状态;
7、发生故障灯亮与蜂鸣器,通常代表机器内部有电路不正常,致使保护电路动作。在使用过程中遇到此情况时,可先关机,待十分钟后再重新启动UPS。如果启动时就发生这种情况,则可能电路中有故障存在,必须仔细检查并维修。
8、对于大zhonggong率UPS来说,频繁的开关机会缩短UPS的工作寿命,建议尽可能的减少开关机次数。通常,将UPS开起来以后,就让其一直运行,只有当停电较长而需要保护电池,以避免电池深度放电时才关掉UPS。
9、每半年都应检查一次输入,输出电缆;检查电缆有无破损,测量接触是否良好。
4、使用UPS注意事项
1、UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热。并保持环境的清洁。 2、 UPS输出插座应明确标识,勿使加入无关负载或短路。3、切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调,以免造成损坏。4、若用户在市电停电期间使用发电机供电,应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率。必须在发电机启动稳定后才能接入UPS。5、开启UPS负载时,一般遵循先大后小的原则。6、UPS输出负载控制在60%左右为佳,可靠性好。