一个好的安装位置非常重要,放置UPS的地方必须具备良好的通风效果,要远离水、可燃性气体和腐蚀剂,环境温度保持在0~40℃之间,若是在低温下拆装使用,可能会有水滴凝结现象。环境温度一旦超过25度,每升高10度,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸电池,设计寿命普遍是5年。
通俗的讲,逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置。在移动的状态中,人们不但需要由电池或不间断电源供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足我们的这种需求。
逆境下的中国光伏逆变器产业
在政府扶持政策的导引下,光伏产业在结构和框架上的发展蓝图,已更加清晰起来,国内光伏发电应用市场的主攻方向也明确地指向了分布式利用。国内光伏市场的的大范围开启,以及大规模增长的光伏装机容量,将会直接刺激光伏逆变器需求的进一步扩大,逆变器市场将由此迎来发展的关键期。
在国务院最新发布的《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》中,也明确要求,电网企业要加强与光伏发电相适应的电网建设和改造,保障配套电网与光伏发电项目同步建成投产;扩大分布式光伏发电应用,建设100个分布式光伏发电规模化应用示范区;简化分布式光伏发电的电网接入方式和管理程序,对分布式光伏发电项目免收系统备用容量费和相关服务费用。
山顿UPS不间断电源技术原理及典型应用
数控UPS不间断电源技术原理及典型应用
一、DSP控制的UPS工作流程
DSP控制的数字式UPS电源的工作流程是:当市电正常情况下,输入电压、频率在允许的范围时,PFC部分对输入进行功率因数校正,使得该系统的输入功率因数为0.98左右,同时避免对电网产生污染,输入的市电经PFC环节变换得到400V直流输出电压,为后面的逆变电路提供能量。同时DC/DC部分仍然在正常工作,只是由于电池电压经过DC/DC电路变换得到360V输出电压,略小于市电经PFC变换得到的直流母线电压,这样通过二极管就将它和直流母线隔离,DC/DC部分空载运行,处于热备用状态。当市电不正常时,市电掉电或者输入电压、频率不在允许的范围时,市电经PFC得到直流母线电压迅速降低,当低于360V时,二极管导通,使得直流母线电压维持在360V,此时逆变器得到的能量是由电池电压经由DC/DC电路变化得到的直流母线电压。无论市电是否正常逆变部分均可以正常的工作。一般蓄电池可提供几分钟到几十分钟的后备供电时间,大容量的电池组的后备供电时间可以达几个到几十个小时,对于备有柴油发电机的用户,可以在市电停电5~10秒之内把柴油发电机投入到UPS电源的输入端,可以在长时间停电的情况下向用户提供高质量的正弦波电源。经处理以后的市电同时还送给市电电压/流相位测量电路,产生市电电压信号和相位信号,供微处理器电压/流测量和同步锁相之用。这样就实现了对负载的不间断供电功能。
二、DSP控制的UPS组成结构
UPS要实现数字化控制化,那要用更多的模拟器件才能实现的控制功能和算法就可以通过DSP的软件的编程来实现,所以整个UPS的结构就相比较用模拟器件的实现的UPS的整体结构要简单得多。如图1所示下面就是数字化的UPS的整体框图。主要由输入功率因数校正、逆变部分、DC/DC等组成。
三、DSP控制的UPS关键电路结构
(1)UPS的功率校正电路
输入功率因数校正电路如图2所示主要由功率管T5、电感L1、二极管D1、电容C1组成。它为输入部分提供功率因数校正功能,并且提升电压至400V。
输入功率因数校正因数电路的工作原理,UPS市电通过功率因数校正模块,来进一步减少来自电网干扰,同时使整个UPS系统的功率因数和转换效率得到提高。功率校正模块是一个AC/DC变换器,它完成输入的整流,同时控制输入电流为正弦波,从而达到很高的输入功率因数。功率因数校正部分还必须保持直流电压恒定,不随输入的变化而改变。直流电压又在逆变部分变换成幅值、频率合适的交流电源。当UPS工作处在蓄电池方式时,该直流电源经过DC/DC变换隔离后得到逆变部分所需的直流电压。
(2)正弦逆变电路结构
正弦逆变电路如图3所示主要是由电容C1,功率管T1、T2、T3、T4组成的逆变桥,电感L2,电容C2等组成。PFC模块的输出经由逆变部分能够产生负载所需的纯正弦波交流电压。
数字UPS的正弦逆变器是时刻处于工作过程中,其工作原理是通过采样电路对逆变电路输出电压和电流进行采样,得到的采样信号输入到DSP,通过对采样信号进行处理,依照一定的算法和程式来实现正弦逆变电路控制的功能。
(3)DC/DC电路结构
DC/DC电路的构成如图4所示,主要是由高频变压器、功率管T6、T7,整流二极管D33、D34、D35、D36,电容C31等组成。该部分采用直流电压环反馈控制,变换后的电压通过二极管D6与PFC的输出端相连。
由于电池电压比较低,逆变器对直流电压的利用率又不高,因此需要DC/DC电路来转换电池的电压。而DC/DC的电路结构有很多,但是各有优缺点,最常用的就是推挽式直流变换电路这种电路的优点就是驱动电路简单,输出功率大。一般被功率要求比较高的负载选作直流变换电路。
(4)UPS其他结构功能
同时通过SCI和SPI来实现整台UPS的监控程序,通过SCI口和微机进行通信,实现远程监控是全数化UPS的重要结构功能。
其中一方面,在UPS运行时出现市电故障或停电时,UPS会利用上述通讯通道向由它供电的计算机网络传送因市电故障产生的报警信号。当长时间停电,而电池组的供电电压要低于临界放电电压时,计算机网络会在UPS电源发出自动关闭命令的驱动下,完成数据的保存和设备的保护。
而另一方面,提供一个友好的人机界面,可实时监视UPS的运行参数,方便用户的参数修改,同时便于用户查询UPS运行的历史记录。还可在计算机网络上对UPS进行定时的开机/自动关机操作。为实现上述控制功能,还可以提供RS-232和RS-485通信接口,用户可根据实际情况任选一种。对于要求执行网络管理功能的UPS不间断电源,应配置有简单的网络管理协议(SNMP)适配器或适配卡。
随着数字化技术的发展,DSP技术已被越来愈多UPS不间断电源厂家应用于产品中。而DSP技术也被广泛应用一方面提高了UPS产品输出电压的稳定性和纯净程度,另一方面也提高了UPS产品自身的可靠性。而IGBT技术和高频技术的应用,除了大大提高了电源效率,降低了系统噪音和电源自身的电力损耗外,也大大提高了系统的可靠性。UPS的数字化并不是简单的指在系统中应用了数字器件,如单片机及FPGA等,而是指整个系统的控制应用数字器件的计算能力和离散控制方法来完成。随着数字处理硬件技术的发展,计算速度的提高,必然会促使UPS产品向数字化方向发展。
工、高频机介绍
工频,既是指交流电网中电流电压的固有频率,世界上主要有二种,我国为50HZ,日美等国为60HZ。之所以称为工频感应加热设备(简称工频机),是因为该种机器是直接将输入的工频电能,通过调压和变流处理,便输出到能量变换器--感应圈上。在这里,工频机只对输入的电流、电压进行了调整和控制,至于频率则没有做任何改变。
工频机的工作原理决定了它的内部电路的组成。它主要由电能输入电路,调压整流电路、功率输出电路、控制电路、保护电路、滤波电路和提供工作条件的辅助电路等组成。
而除此之外的其它频率的感应加热设备,无论它称之为中频(1KHZ至20KHZ左右)、超音频(20KHZ至40KH左右)、高频(40KHZ至200KHZ左右)、超高频(200KHZ以上,可高达几十MHZ),甚至是其它的低频(50HZ至1KHZ左右)。它们所输出电流的频率,均需要经过变频处理才能得到。
它们的工作原理也决定了它们的内部电路的组成。主要包括电能输入电路、整流电路、滤波电路、变频电路(振荡电路、逆变电路)、功率输出电路、控制电路、保护电路和提供工作条件的辅助电路等。
由此可知,工频机的原理较为简单。虽然从原理上讲其它机种只是主要多了个变频电路,但从实际的电路结构上讲,则需要设计的更为精确、合理和巧妙。工频机一般是采用模拟电路,而其它机种则多是采用模拟电路和数字电路。
工频机虽然原理简单、结构简单,但是由于其工作频率极低,其内部的容性元件和感性元件的电容量和电感量均需要很大。对高频电流的趋肤效应、边缘效应的利用也极低。因此,它在成本、体积和效率上均不占有优势。所以工频机在实际应用中较少。
不过,正是因为工频机在工作时被其加热的工件,受趋肤效应和边缘效应的影响极少,使得它在对工件的透热方面效果最好。所以,它在大型冶炼以及大型工件的加热等方面占有相当的优势。
无水式高频机高频淬火高频焊接高频熔炼
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那么,高频机为什么要用水?过去,我在回答网友提问时已经回答过。
高频机之所以用水,是因为机器在大功率状态下工作时,部分元件、器件、部件需要冷却降温.例如功率元器件中的主整流器、IGBT 或MOSFET、高频变压器及感应圈等.这些元件、器件、部件由于电流的热效应,在大电流条件下工作,必然会产生一定的热量,造成附带温升。如果不及时进行冷却降温,不但会影响机器的性能、效率和功率,还会烧坏元器件,造成机器损坏。
常用的冷却方式有自然冷却和强制冷却。自然冷却方式效果较差,不足以解决大功率电器的散热问题,一般它只能起到辅助性作用。强制冷却中包括有风冷、油冷(油浸) 、水冷及人工制冷等.
在高频机中,为了保障冷却效果,一般都采用二种以上的冷却方式,早期机一般采用风冷加油冷,因油浸冷却方式不但复杂、笨重、易挥发,并且只能局部冷却.所以现在多采用风冷加水冷方式,有特别需要时还可以加入人工制冷方式。
由于水冷方式,在机器内要建立专用的水路和水散热器。机器外要配置水箱、水泵,甚至冷却塔、冷水机等。这样,不但配置多、成本高,浪费水、电,安装较复杂,不易移动、携带。还容易出现漏水、堵水(因水垢积垒、赃物误入及北方冰冻)等现象。
为了克服水冷式高频机的上述缺点,我们经过反复论证,长期研制,终于开发生产出了《新型无水式高频机》。它安装方便、使用方便。也更节能、更、更安全。
无水工频机的设计理念:
首先要从减少电路、元件、器件等的自身产热量入手。这是根本。通过理论计算、分解效应、优化选材、特殊工艺和合理布局,尽可能地把产热量降到最低。
其次是解决散热问题。再好的元器件也无法做到零损耗,再好的导线也无法实现零线损。因此,任何电器都会产热、发热,功率越大,热量越多。所以,冷却散热是必要和必须的。我们通过加入大量高性能的导热、吸热材料和器件,把热量充分地吸收并散发到空气中。从而达到和实现机器安全、可靠的持久运行和使用。
新购买UPS电源后,要将UPS插入220V市电电网中,充电至少10小时以上,以确保电池充电充分。否则,蓄电池的实际可供使用的容量将大大低于蓄电池的标称容量。若UPS电源长期不用。应每隔2~3个月开机24小时,让其充电充分,并让UPS电源处于逆变器工作状态下2~3分钟,以保证电池的正常寿命。UPS电源一旦接通市电,即开始对电池组充电,持续按开机键1秒以上进行开机,即开启逆变器。
近十年来,随着电信产业的大发展和信息技术水平的飞速提升,大功率UPS电源得到了广泛的应用。在计算机网络以及通信事业迅猛发展的推动下,当今UPS已在大量引进微处理监控技术的基础上发展成为一种能在UPS网络和计算机网络之间建立起双向通信调控管理功能。
山顿UPS不间断电源的与众不同体现在哪里?
UPS不间断电源跟其它电源不一样的是,在使用方法上的要求是比较高的,开关机不要太频繁。最好不要关UPS;电压低对UPS机本身来说没多大影响,对机内的电池影响大。另外,保养和检修是非常关键的,今天我们就这两个问题,一起来探讨下该如何进行操作。
UPS不间断电源具有哪些特点
1、电网有电时处于静态,无噪音,小于60dB,不需排烟、防震处理
2、自动切换,可实现无人值守,电网与UPS不间断电源相互切换为0.1s~0.25s
3、带载能力强,UPS不间断电源适合、电容性及综合性负载设备,如消防电梯、水泵、风机、应急照明等.
4、使用可靠,在重要场合可以采用双机热备方式,确保事故和水灾情况下供电可靠,主机寿命可达20年以上,电池5~10年以上
5、适应恶劣环境,可放置在地下室或配电室,可以就应急负载使用场所就地设置,减少供电线路
6、对于某些功率较大的用电设施,如消防水泵、风机等,UPS不间断电源可直接与电机相联变频启动后,再进入正常运行状态
7、应急备用时间,标准型为60min(有延时接口)
UPS不间断电源检修方法及检修质量标准
UPS(Uninterruptible Power System ),即UPS不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,本文主要介绍了UPS不间断电源检修方法及检修质量标准。
一、 检修方法
1、UPS电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,一般每季度应彻底清洁一次。 其次就是在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
2、储能电池组都采用了免维护电池,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添 加蒸馏水的工作,其他这部分的维护检修工作仍是非常重要的,UPS电源系统的大量维修检修工作主要在电池部分,电池检修工作主要有以下几种:
a. 储能电池的工作全部是在浮充状态,在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,以达全组电池的均衡。要清楚放电前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一只达到放电终止电压时,应停止放电,继续放电先消除落后电池后再放。 b. 核对性放电,不是首先追求放出容量的百分之多少,而是要关注发现和处理落后电池,经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故,以免放电中落后电池恶化为反极电池。 平时每组电池至少应有8只电池作标示电池,作为了解全电池组工作情况的参考,对标示电池应定期测量并做好记录。
d. 日常维护中需经常检查的项目有:清洁并检测电池两端电压、温度;连接处有无松动,腐蚀现象、检测连接条压降;电池外观是否完好,有无壳变形和渗漏;极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出;主机设备是否正常。
3、当UPS电池系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是UPS电源系统问题; 是主机还是电池组的问题。虽说UPS主机有故障自检功能,但它对面而不对点,对更换配件很方便,但要维修故障点,仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障,显示的故障内容则可能有误。遇到此情况请结合现场故障酌情处理
4、电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时,应及时采 用相应的方法恢复和修复,
二、外观及接线检查
1、装置的硬件配置、标注及接线等应符合图纸要求。
2、装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好,所有芯片应插紧,型号 正确, 芯片放置位置正确。
3、电子元件、印刷线路、焊点等导电部分与金属框架间距应大于3mm。
4、装置的各部件固定良好,无松动现象,装置外形应端正,无明显损坏及变形现象。
5、各插件应插、拔灵活,各插件和插座之间定位良好,插入深度合适。
6、切换开关及模块、按钮、键盘等应操作灵活、手感良好。
7、装置的端子排连接应可靠,且标号应清晰正确。
8、各部件应清洁良好。
三、清洁处理
对机柜和插件的污染应及时进行清洁处理,以防漏电、短路等不良现象出现。注意对机柜内背板插座、端子可以用电吹风机吹,不能用任何物体碰触。注意应在插件拔出状态下从后向前、从上向下吹,以免灰尘落入插座内引起接触不良。对柜子其他部分吹灰应先进行,对机箱吹灰应放最后。
UPS不间断电源日常维护中需注意哪些问题
EPS也称应急电源,即英文Emergency Power Supply的简称,被广泛应用于建筑电气领域和特殊应急供电场地合,其重要性是在事故发生的情况下确保提供所需要的应急电力,以有效降低因为断电而造成的损失,为人们生产和生活安全提供保障。为了确保UPS不间断电源在关键时刻能正常工作,提供应急电源,那么在平常维护保养时需要注意的问题有哪些?
一、场地的维护:
1、检查室内是否通风透气、室温多高?
2、UPS不间断电源所配的蓄电池环境温度消防行业要求不高于30℃,温度对蓄电池使用寿命影响较大,25℃以上每升高10℃蓄电池使用寿命减半,有条件的单位应装上空调;
3、UPS不间断电源需远离火源及易燃易爆品,平常一般的杂物不能堆放于EPS放置的室内,既不利于防火安全又易引来鼠类藏匿进而发生啃咬电缆线引发事故;
4、春夏季节潮湿的空气易使UPS不间断电源内部控制电路板上结露,从而使EPS出现控制故障,因此春夏季节应让室内尽量防潮;
5、室内灰尘不能太多太脏,灰尘一般带正电荷,如果EPS控制板上积压的太多就可能造成控制板故障;
6、UPS不间断电源的放置点不能靠窗户太近,以防水浸、雨淋、日晒。
二、市电输入端的维护:
1、经常检测市电电压是否正常,零、火线是否错位,尤其是EPS前端是具有双路市电或带有备用发电机组的电网更要经常检查第一路主电与第二路备用电供电的零、火线是否一致,如发现错位必须立刻纠正,否则易引起EPS故障。
2、UPS不间断电源前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常。鼠类较多的场地一般应于输入输出电缆线外加装防护套管。
三 UPS不间断电源输出回路的线路维护:
依据UPS不间断电源各输出断路器的现状判断输出回路是否短路,使用钳流表等检测各回路是否超载,用手触电缆的方式就可感知电缆的温度是否异常从而判断线径是否合适或太小。
高频机的选择与应用
工频机与高频机的概念主要是对整流部分而言,工频机是可控整流,传统技术最好可做到12拍整流;而高频机的整流是二极管不控整流+IGBT的高频直流升压环节。对逆变器而言都是IGBT的SPWM高频逆变工作方式(除早期的可控硅逆变工作模式UPS,目前已经淘汰)。另外,工频机的输出变压器必不可少,由于其整流逆变等环节均为降压环节,因此在输出侧必须有升压变压器作为电压的调整。
工频感应加热设备与其它机种的主要区别
工频,既是指交流电网中电流电压的固有频率,世界上主要有二种,我国为50HZ,日美等国为60HZ。之所以称为工频感应加热设备(简称工频机),是因为该种机器是直接将输入的工频电能,通过调压和变流处理,便输出到能量变换器--感应圈上。在这里,工频机只对输入的电流、电压进行了调整和控制,至于频率则没有做任何改变。
工频机的工作原理决定了它的内部电路的组成。它主要由电能输入电路,调压整流电路、功率输出电路、控制电路、保护电路、滤波电路和提供工作条件的辅助电路等组成。
而除此之外的其它频率的感应加热设备,无论它称之为中频(1KHZ至20KHZ左右)、超音频(20KHZ至40KH左右)、高频(40KHZ至200KHZ左右)、超高频(200KHZ以上,可高达几十MHZ),甚至是其它的低频(50HZ至1KHZ左右)。它们所输出电流的频率,均需要经过变频处理才能得到。
它们的工作原理也决定了它们的内部电路的组成。主要包括电能输入电路、整流电路、滤波电路、变频电路(振荡电路、逆变电路)、功率输出电路、控制电路、保护电路和提供工作条件的辅助电路等。
由此可知,工频机的原理较为简单。虽然从原理上讲其它机种只是主要多了个变频电路,但从实际的电路结构上讲,则需要设计的更为精确、合理和巧妙。工频机一般是采用模拟电路,而其它机种则多是采用模拟电路和数字电路。
工频机虽然原理简单、结构简单,但是由于其工作频率极低,其内部的容性元件和感性元件的电容量和电感量均需要很大。对高频电流的趋肤效应、边缘效应的利用也极低。因此,它在成本、体积和效率上均不占有优势。所以工频机在实际应用中较少。
不过,正是因为工频机在工作时被其加热的工件,受趋肤效应和边缘效应的影响极少,使得它在对工件的透热方面效果最好。所以,它在大型冶炼以及大型工件的加热等方面占有相当的优势。
几种感应加热方式的差别与用途,可参阅本人的另二篇文章《感应加热技术与如何选好用好感应加热设备》和《感应加热技术与实际电路的设计》。
北京金业顺达科技有限公司主营:山特UPS电源 松下蓄电池 理士蓄电池 艾默生ups电源,通过深入考察用户的供电环境,量身定做出电源系统方案;通过专业的工程服务,充分的发挥电源系统的性能,使得电源系统的可用性和有效性得到了保障。北京金业顺达科技有限公司为众多的交通通讯、发电、配电、遥控及交通工程、保安电力供应、医院、机场、金融,教育。、数据工程系统、讯号及安全照明等提供电源系统设备和服务,获得了客户广泛认可和好评,在行业内取得了不俗的业绩和声誉。公司拥有专业的销售和服务队伍。60%的员工拥有三年以上的电源系统专业从业经验,以人为本,敬业进取,周全服务,成久取信是公司员工为用户提供完美服务和坚定信念。100%原装正品,3年质保,三年之内如有任何质量问题,都由本公司自己全部承担。公司一贯坚持“质量,用户至上,优质服务,信守合同”的宗旨,凭借着高质量的产品,良好的信誉,优质的服务,产品畅销全国近三十多个省、市、自治区。