ups电源原理

在任何情况下，许多行业都需要能够确保正常供电UPS供电系统。UPS电源是**电源稳定性和连续性的重要设备。由于其主要智能化程度高，储能设备采用免维护电池，在运行中往往忽略了系统的维护。事实上，维护质量对电源的使用寿命和故障率有很大的影响。以下是我们使用的具体情况和维护经验UPS使用电源的注意事项及日常维护要求。

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尽管各企业配置UPS电源供电系统的设备型号和容量不同，但其原理和主要功能基本相同。UPS在选择电源类型时，每个站都选择在线类型。此时，由于在线类型，UPS电源系统具有零时间切换各种电源、可选时间长度、压力稳定、频率稳定、净化等特点。

当UPS当电源系统本身出现故障时，它具有自动旁路功能。当需要维护时，可以使用手动旁路，以免相互影响维护和电源。在功率选择方面，莱钢中小型棒生产线选择了中功率系统。

ups不间断电源的组成UPS电源系统由整流、储能、变换和开关控制四部分组成。整流器通常完成其系统的稳压功能。整流器采用可控硅或高频开关整流器，具有根据外部电源变化控制输出范围的功能。因此，当外部电源发生变化（变化应满足系统要求）时，输出范围基本不变。储能电池完成净化功能。由于整流器无法消除瞬时脉冲干扰，整流后的电压仍然存在干扰脉冲。储能电池就像整流器的大容器电容器。等效电容除了储存直流直能外，还与储能电池容量成正比。由于电容器两端的电压不能突变，即利用电容器的光滑特性消除脉冲干扰，发挥净化功能，又称干扰屏蔽。频率的稳定性取决于变换器振荡频率的稳定性。又称干扰屏蔽，方便脉冲干扰。UPS在电源系统的日常运行和维护中，设计了自动旁路开关、旁路开关和主机自检故障后的其他开关控制。电网电压正常时，如图所示，同时给储能电池充电；突然停电时，UPS储能电池正常生产(如粗黑→所示)；当负载因生产需要而严重过载时，电网电压直接通过整流向负载供电(如虚线所示)。

UPS电源系统主要分为主机和储能电池。由于负载的性质，额定输出功率的性质UPS不同性能的负载驱动能力不同，通常应满足负载功率UPS额定功率为70%。储能电池容量的选择主要取决于储备时间的长度。这一时间因企业情况而异，主要取决于备用电源的接入时间，通常在几分钟或几小时内。由于生产需要，莱钢中小型棒材生产线不允许，UPS电源系统检测到电网电压中断后，可自行启动电源。随着储能电池的缓慢放电，储能电池的容量会随着时间的推移而逐渐降低。考虑到储能电池容量在寿命终止时降至50%，并留有一定的余量，我厂UPS储能电池满容量时，电源系统工作2小时，半容量1小时。

泰琪丰ups电源ups不间断电源工作原理2.1.1 AC-DC通过自耦变压器降压、全波整流和滤波器提供逆变电路，将电网的交流电转化为直流电压。AC-DC输入软启动电路，避免启动时对电网的影响。

2.2 .2 DC-AC逆变电路：大功率IG全桥逆变电路功率过大，输出阻抗小，响应快。逆变器变化，负载冲击或短路。

2.3.3 控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，除了提供检测、保护、同步和各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM由于静态和动态双电压反馈，控制正弦脉宽。逆变器的动态特性和稳定性大大提高。不间断电源工作原理框图如图2所示。

3、ups市电正常380Vac直流主路有直流电压供应DC-AC220交流逆变器输出稳定Vac**电力充电电流交流电压。当**电力欠压或突然断电时，电池组通过隔离二极管开关将电能送至直流电路。没有时间从电网切换到电池。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，停止逆变器在电池放电下限工作，并发出长鸣报警。不间断电源还具有过载保护功能。**载(150%负载)发生时，跳到旁路状态，在正常负载下自动返回。当发生严重**载(额定负载**过200%)时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路。此时，前面的空气开关也可能跳闸。故障消除后，只需关闭开关，重新启动并开始恢复工作。启动前计算负载容量，使不间断电源充分工作，避免过载或过载。FR-UK不间断电源(标称额定功率)80%的电阻负载设计负载能力一般按计算机负载可承受的计算:∑i=1 n Pi≤PP电源输出容量不间断（VA），P**，每套负载伏安数PLC功率： 220V0.5=110VA各操作站的功率： 220V2A=440VAIBM PC客户机及服务器：220V1.**=330VA则总功率：10110VA 4440VA 11330VA= 90VA 90VA/0.8=8112VA因此，使用10条棒材生产线KVA适合不间断电源。

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4、UPS使用和维护电源系统1 、UPS开关电源系统1.1 **次启动(1)按以下顺序合闸:储能电池开关→自动旁路开关→输出开关依次放置ON"；(2)按UPS电源启动面板打开键，UPS电源系统启动缓慢，逆变指示灯亮起，延迟1分钟后，旁路灯熄灭，UPS将电源转换为逆变电源，完成启动。空载运行约10分钟后，负载按负载功率由小到大的启动顺序启动。.2 按日常启动UPS打开电源面板键，约20分钟后打开电脑或其他仪器。通常等待UPS负载设备电源开关只能在电源开关负载设备电源开关(注:手动维护开关)UPS正常运行时，呈OFF"；状态).3 关闭计算机或其他仪器前关闭计算机或其他仪器UPS空载运行10分钟，待机内热量排出后，按面板关键。UPS使用电源系统注意事项UPS由于其高度智能化，储能电池采用免维护电池，给使用带来了很多便利，但在使用过程中要注意很多方面，以**使用安全。

(1)UPS电源主机对环境温度要求不高，5℃～40℃可正常工作，但需要室内清洁，灰尘少，否则灰尘和湿度会导致主机工作紊乱。储能电池对温度要求较高，标准使用温度为25℃，平时不能**过 15℃～ 30℃。温度过低会降低储电池的容量，每次温度下降一次℃，它的容量下降了1%。随着温度的升高，放电容量会增加，但寿命会降低。若长期在高温下使用，温度每高10%℃，电池寿命降低了一半左右。(2)主机中设置的参数。特别是电池组的参数会直接影响其使用寿命，但浮充电压应随环境温度的变化而调节。通常是25℃为标准，环境温度每升降一次℃浮充电压应增加18mV（相对于12V电池)UPS当电源系统自行供电时，应避免带负载启动UPS电源应**关闭每个负载等UPS启动电源系统后，打开负载。当负载瞬时供电时，会出现冲击电池、多负荷冲击电流和所需的电源电流UPS电源瞬时过载，变换器损坏严重。UPS根据使用要求，电源系统功率余量不大。在使用过程中，应避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满载状态下长时间运行。但工作的性质决定了UPS电源系统几乎连续运行，增加大功率负载。即使在基本满载状态下工作，也会导致主机故障，严重损坏变换器。(5)自备发电机的输出电压、波形、频率和振幅应满UPS远远大于其他长期发电机UPS电源的额定功率，否则任何条件的不满都会导致UPS电源工作异常或损坏。(6)装卸导电连接条和输出线时，由于组合电池组电压高，存在电击危险。工具应采取绝缘措施，特别是输出接头。 (7)无论是浮动充电还是充放电维护试验，电压和电流都应符合规定的要求。电压或电流过高可能导致电池热失控或失水、电压和电流过小，影响电池的使用寿命。(8)在任何情况下，由于电池的循环寿命与放电深度有关，应防止电池短路或深度放电。放电深度越深，循环寿命越短。通常在容量试验或放电维护中 放电量可达30%~50%。(9)电池应避免大电流充放电。虽然充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会导致电池板膨胀变形，导致电池板活性物质脱落，电池内阻增加，温升越高，严重时容量降低，寿命提前终止。3.日常维护(1)UPS正常使用电源时，主机的维护工作很少，主要是防尘和定期除尘。特别是在气候干燥的地区，空气中有许多灰尘颗粒，机器中的风机会将灰尘带入机器中沉积。当空气潮湿时，会导致主机控制紊乱，导致主机工作异常，报警不准确，大量灰尘也会导致设备散热不良。一般每季度**清洗一次。其次，在除尘过程中，检查连接器和插件是否松动，接触不牢固。

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(2)虽然储能电池组目前使用免维护电池，但这只是为了避免过去的测量、比例和定期添加蒸馏水。但外部工作状态对电池的影响没有改变，异常工作状态对电池的影响没有改变，这部分维护工作仍然很重要，UPS电源系统的大量维护主要在电池部分。a.储能电池的所有工作都处于浮动充电状态，每年至少放电一次。电池组应在放电前平衡充电，以达到整个电池组的平衡。放电前，应清楚地了解电池组中的落后电池。放电期间达到放电终止电压的，应停止放电，放电前继续排除落后电池。b.检查放电不是**追求释放容量的百分比，而是注意发现和处理落后电池，然后在处理落后电池后检查放电实验。为防止落后电池恶化为反较电池，可防止事故发生。c.通常每组至少有8个电池作为标记电池，作为了解整个电池组工作的参考，应定期测量和记录标记电池。d.日常维护中经常检查的项目包括：清洁和检测电池两端的电压和温度；连接是否松动、腐蚀、电池外观是否完好、外壳变形和泄漏、较柱和安全阀周围是否有酸雾、主机设备是否正常。e.免维护电池维护不是胡说八道。从广泛的维护立场出发，实现周到、详细、标准化的运行和日常管理，确保设备（包括主机设备）保持良好的运行状态，延长使用寿命，确保直流母线始终保持合格的电压和电池放电容量，确保电池运行和人员安全**。这是电池维护的目的，也是电池操作规程中包含的内容和规则。

(3)当UPS当电源电池系统出现故障时，**要找出原因，区分是负载还是负载UPS电源系统；是主机还是电池组。UPS电源主机具有故障自检功能，但对面不对点，换配件非常方便，但仍需进行大量分析和检测。此外，如果自检部分出现故障，故障内容可能是错误的。 (4)如果主机被击穿、断开保险或烧毁设备，**找出原因并排除故障才能重新启动，否则同样的故障会相继发生。（5）当电池组发现电压反向、压降、压差大、酸雾泄漏时，应及时恢复和修复，换不能恢复和修复的电池，但不能与制造商的电池连接不同的容量和性能，否则可能对整个电池产生不利影响。及时换寿命过期的电池组，以免影响主机。

4、ups按不间断电源原理UPS电源的工作模式可分为在线（on－line）式UPS和离线（off－line）式UPS。离线式UPS又称后各式UPS，也可分为正弦波输出、方波输出、稳压或无稳压。

（1）后各式UPS 后各式UPS电源是指UPS中间逆变器仅处于市电中断或欠压异常状态(欠压值约170V，即UPS逆变器通常不工作，只能在投资电压下工作，并向负载供电。图1显示了未来的各种情况UPS电能流程图。一方面，当**电源正常时，**电源通过交流旁路支路直接转换开关，通过滤波器输出到负载；另一方面，直流充电电路通过电源变压器进入电池组。当**电源中断时，蓄电池储存的电能通过逆变器变成交流电，并通过滤波器继续向负载供电。在后各式UPS实际电路还包括各种保护、报警等控制电路，比较复杂。

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（2）在线式UPS 图2为在线式UPS电能流程图。当**电源正常时，**电源通过电源变压器和整流器输出到负载，另一个通过充电电路向电池组充电。当**电源中断，电池组端电压低于设定值或逆变器故障时，**电源通过旁路支路旋转开关和滤波器向负载供电。由此可见，无论市电是正常还是中断，都是在线的UPS逆变器总是在工作。（3）UPS电源的主要组成部分 UPS电源主要由逆变器、电池、整流器/充电器和转换开关组成。逆变器主要由晶体三极管、变压器和控制电路组成UPS电源的核心部分，UPS电源的技术性能和质量主要取决于它。蓄电池是UPS储能装置。UPS电池应具有良好的大电流放电特性，能承受反复充放电，使用寿命长，目前UPS常用的是免维护密封铅酸电池。整流器/充电器是将市电转化为直流电，为逆变器和电池提供电能的装置。转换开关(静态开关)的作用是通过瞬时高速检测电路，当市电有干扰或大浪涌时，将UPS电源迅速转移到旁路输出以保护UPS电源；它的*二个作用是提供维修通道。对转换开关要求切换时间快、过载能力大。

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（4）各类UPS电源的特点

①在线式UPS电源的特点　　a．在线式UPS电源都为正弦波输出，其较显著的特点是实现了对负载的真正不间断供电。　　b．在线式UPS电源实现了对负载的抗干扰供电。因为在线式UPS无论由市电或蓄电池对负载供电，都要通过逆变器进行，这就可能从根本上消除来自市电电网上的所有电压波动和电干扰对负载的影响，UPS电源始终向负载提供一个稳压稳频的高质量交流电源。而且，在线式UPS电源的正弦失真系数较小。　　c．与后各式UPS电源相比，在线式UPS具有优良的瞬时特性时，它在100％负载加载或减载时，其输出电压的变化小于4％，时间约10～40ms。　　d．在线式UPS电源具有较高的工作**性。

②后备式正弦波输出的UPS电源的特点　　a．一般后各式正弦波输出的UPS电源电路中均采用抗干扰式分级调压稳压技术，当市电在180～250V的范围内时，能输出一个具有抗干扰的稳压的正弦波电压。　　b．切换时间较短，约4ms，较短2ms。　　c．其输出端的零线和火线是固定的，这是因为UPS电源中市电供电或逆变器对负载供电都是由同一电源变压器来完成。所以用户在连接这种UPS时，应符合厂家的规定。后各式正弦波输出的UPS电源都有零、火线判错电路，一旦发现输人端零、火线与UPS电源要求的不一致，UPS会自动保护，没有输出。还需指出的是，后各式UPS电源中220V输人的零线就是UPS电源控制线路的地线。

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③后各式方波输出的UPS电源的特点　　a．与后各式正弦波输出的UPS电源一样，该线路中采用抗干扰式分级调压稳压技术，当市电在180～250V之间变化时，它的稳压精度在5％～10％；市电中断时，逆变器对负载提供∵个稳定度在±5％、无干扰的方波电源。　　b．方波输出的后备式UPS电源的控制线路中未采用与市电同步的技术，其切换时间相应比正弦波输出的后各式UPS电源要长一些，约4～9ms。　　c．与后各式正弦波输出的UPS电源一样，它的输出端零、火线是固定的。使用时，交流输入端的极性应符合出厂规定。　　d．不能接像日光灯那类性质的负载，否则会达不到机器的出厂指标，或损坏UPS电源本身。并且，它不能进行频繁的关闭和启动。UPS电源关机后，如立即再启动，它就不能正常工作，此时无电压输出且蜂鸣器长鸣，称为启动失败。所以，关机后，如需重新开机，要等6s以上时间。