………………………………………………………附录:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图56
II
f第一章
概
述
自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。对于一些特殊位置的重要设备,人们不但关心其供电电源本身的性能指标,更注重供电电源的质量,即供电的稳定性和不间断性。因为这些设备的电源一旦出现不稳定或者消失,就将造成非常大的损失,甚至无可挽回的损失。所幸的是不间断电源UPSU
i
terruptiblePowerSystem的出现,为解决这个问题提供了广阔的前景。
11UPS的发展
111UPS的发展历程
最初的UPS是本世纪六十年代初由旋转电动机供应能量的动态UPS,即不间断是靠动能维持。这种早期UPS的输出稳定是靠惯性飞轮对短时间电压突变和干扰无反应;不间断性是靠断电后飞轮的惯性延长供电时间。当然这种UPS的后备时间是很短的一般不超过5秒,于是人们开始使用备用蓄电池组,这是早期UPS的典型结构,框图如图11所示。这样的UPS虽然可以靠增大蓄电池容量来延长后备时间,但转换效率低,于是出现了内燃式UPS系统,这种UPS靠内燃机提供断电后的能量。动态UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。
市电整流器直流电动机交流发电机设备
蓄电池图11早期UPS典型框图
随着电力电子学功率电子学的发展,为实现大功率的电能转换,于是出现了静态UPS,它的主电路和控制电路均采用半导体器件,它也是目前绝大多数概念中的UPS,其典型框图如图12所示。其基本原理是:市电
1
f输入经整流器将交流电变成直流电,一方面给蓄电池组充电,另一方面为逆变器提供能量,再将直流电变成交流电经转换开关送到负载;当逆变器发生故障时,另一路备用电源旁路电源经过转换开关实现向负载供电。
旁路电源
市电
整流器
逆变器
转换开关
负载
蓄电池组图12静态UPS典型框图
静态UPS的工作方式有在线式和后备式O
li
ea
dOffli
e,两者主体结构大体相同,只是后者在市电正常时工作在旁路Bypass,而前者只有当逆变器故障或过载时才由旁路电源供电。一般来说,从性能上讲,在线式优于后备式从容量上讲,后备式一般不大于3KVA,而在线式不受此限制,目前单机容量可以做到600KVA以上,比如MGEXIDESOCOMEC等公司。UPS的装机容量正不断扩大,并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法。比如MGEXIDE等公司的UPS机内信号用微机处理、通讯采用普通信号,而SIEL公司采用光纤通讯〔OSC系统,从而实现多台UPS的同相、同幅、均负载的功能。由于r