电镀行业的重大关键设备是电镀电源,其性能的优劣直接影响到电镀产品工艺质量的好坏;电镀行业Zui主要的能量消耗是电源,高品质的电源是电镀业节能增效的决定性因素,对电网的绿色化也有重要影响。在电气性能方面,电镀电源属于低压大电流设备,要求操作简便、能承受输入端的突变和输出端短路,以及操作过程过载的冲击。还由于电源设备工作在酸碱、潮湿等恶劣环境下,对电镀电源的稳定性、可靠性、抗干扰性、耐腐蚀性等要求也显得更为重要。这些,都是设计电镀电源必须考虑的重要因素。
高频开关电源与传统工频整流电源相比,具有高效节能约20%~30%、省材约80%~90%、功率密度大(输出1A电流传统电源需要制造材料0.5kg~1kg,而开关式电源只需要0.06kg~0.12kg),动态特性和控制调节特性好,制造过程占地少、加工量少等特点[1]。电镀电源要求输出功率大(通常输出电流要2000A以上),电镀行业推广应用开关式电源对节能、节省资源都是有显著效果的措施。
电镀电源在满足其电气技术要求的条件下,应该尽量采用结构简单、稳定可靠的技术方案。而高频开关电源要获得大功率输出,也要从电路结构设计的各方面都要采取相应的措施,来保证大功率输出的要求。其工作电源直接选用380V的三相交流电源。经过三相桥式整流,滤波,作为开关电源的输入电源。由于要求输出大功率,主回路功率变换器要采用桥式电路才能实现。因为桥式电路使得高频变压器只需要一个原边绕组,通过正向、反向的电压,得到正向、反向的磁通,变压器铁芯和绕组利用,效率、功率密度都较高;功率开关承受的Zui大反压可以不超过电源电压;利用四个反接在功率开关两端的体二极管,无须设置能量恢复绕组,变压器的反激能量就可以恢复利用[2]。功率变换器选择桥式电路结构。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。切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损不间断电源坏。UPS的输出负载控制在60%左右为,可靠性Zui高。UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。
对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,UPS也必须全天候运行。UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。
根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的,可以选择适合的UPS;例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS,在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS,而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备,就只能选用在线式UPS。
要确定设备是多大功率的,可以参考该设备的说明书。应了解UPS的额定功率有两种表示方法:视在功率(单位VA)与实际输出功率(单位W),由于无功功率的存在造成了这种差别,两者的换算关系为:视在功率*功率因数=实际输出功率后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间,在线式的功率因数一般是0.8。给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据,有些经销商有意或无意会混淆(VA)与(W)的区别,这点要提请用户注意。
UPS备用时间的长短是由UPS的储能装置决定的,现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置,电池容量的大小由“安时数(AH)”这个指标反映,其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大,通常以电压和安时数共同表示电池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。
后备式UPS一般内置4AH或7AH的电池,其备用时间是固定的;在线式与在线互动式UPS有内置7AH电池的标准机型,也有外配大容量电池的长效机型,用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。
UPS电源后备延时时间计算方法:(电池容量X电池工作电压)/设备功率=可延长时间(小时)。