ups电源工作原理及维修

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-05
ups不间断电源的工作原理

UPS电源的4种工作模式,老电工一步步教你,实用电工技术!

一、为什么需要 UPS ?

一方面, UPS 不间断电源,顾名思义在市电发生停电时为我们提供一定能力的备用持续供电,使我们的电脑或设备等的工作不致中断。

而人们往往会忽略的是,在为我们提供电力的公共电网中,上面连接着不计其数各式各样的负载,其中的一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获取电能,反过来也会对电网本身造成影响,造成市电电压波形畸变或频率漂移,恶化电网或局部电网的供电品质。而一些意外的、人为的或自然的情形,如地震、雷击、输变电系统断路或短路,对于整个电网来说,随时都可能发生或存在,也就会同时危害到电力系统的正常供应,影响电力供应的品质,从而影响到负载的正常工作。

市电供电电源质量一般为:电压波动 ±5% ,频率 50Hz±0.5 Hz 。而通常的情况是,有的地方,有时甚至大部分时间都达不到这个标准,尤其以我国偏远地区为甚。各种来自内部和外部的因素对我们所处的电网形成污染或干扰,有时这种污染甚至十分严重。也就是说,我们的电脑或设备的硬件和信息、资料等,随时都在遭受威胁。造成这些污染和干扰的因素具体分为:


1 . 电压浪涌:指输出电压有效值高于额定值 110 %,而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。


2 . 电压尖峰:指二分之一周期至 100ms 期间内,叠加达 6000kV 以上的电压脉冲。这主要由雷电、开关操作、电弧式故障和静电放电等因素造成。


3 . 电压瞬变:指峰值电压高达 20KV ,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于电压尖峰,只是在量上有区别。


4 . 噪声电压:指射频干扰 (RFI) 和电磁干扰( EFI )以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起线噪声干扰。


5 . 过压:指超过电网电压正常有效值一定百分比的稳定高电压。一般是由于接线错误,电厂或电站的误调整,附近重型设备关机。对单相电压而言,也可能是由于三相负荷不平衡或者是中线接地不良等原因造成。


6 . 欠压:指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间。其产生原因包括大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。


7 . 电压下陷:指一个或多个周期电压低于 80%~85% 额定电压有效值。主要由于附近重型设备的启动或者电机类机器启动造成。


8 . 频率偏移:系指市电频率的变化超过 3Hz 以上。这主要由应急发电
机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。


9 . 电源中断:电源中断是超过一个周期的无电状态。产生原因有线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。


综上所述,为了保证计算机的正确运行,为了实时控制信号不出现丢失,为了保证设备的安全运行,人们对供电电源质量提出了越来越严格的要求。



二、什么是 UPS ?


我们所说的 UPS 就是不间断电源系统,它是英文 Uninterruptible power supply system 的缩写。


UPS 是伴随计算机和通信设备的诞生而出现的,作为电子信息系统的外围设备 , UPS 是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。

UPS 可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象,使计算机等电子信息系统和精密仪器的工作更安全而可靠。被称为 " 计算机的生命线 " , " 是电脑及其它先进仪器不可缺少的电源保护天使 " 。因此,随着电子信息技术及应用的普及和发展, UPS 在我们的生产、工作和生活中,将占据重要的一面。



三、 UPS 的分类


从运作方式上可分为旋转型 UPS 和静止型 UPS 。旋转式 UPS 由整流器、电池、直流电动机、柴(汽)油机、飞轮和发电机组成。在市电供电情况下,电动机带动飞轮和发电机给负载供电;当断电后,由于飞轮的惯性作用,会继续带动发电机的转子旋转,从而使发电机能持续给负载提供电源(电能 - 动能 - 电能),起到缓冲的作用,同时启动柴(汽)油机。当油机转速与发电机转速相同时,油机离全器与发电机相连,完成从市电到油机的转换。这是 UPS 的较早形式,动态 UPS 具有稳定可靠,维护技术比较简单的优点,但设备庞大笨重,效率低,噪声大。


随着半导体技术的发展, 1960 年以后,采用了大功率逆变技术和强电流电子开关,来实现大功率的电能转换。这种电能转换电路,不论是主电路还是其它控制电路,均采用半导体固定器件,故称为固态不停电电源或静止型不停电电源,简称静态 UPS 。它更能适应于当今电脑网络、医疗器械和精密仪器等的普遍应用中。


通常我们把静态 UPS 依技术和设计架构分为三类:后备式、在线式及在线互动式。依输出波形区分为:方波、正弦波、阶梯波。依容量分为小型 UPS : 10KV 以下;中型 UPS : 10KV 以上, 100KV 以下;大型 UPS : 100KV 以上。依后备时间上则分为标准型和长效型。


后备式( OFF LINE ) UPS 的含义是指,在外电电网电压正常时, UPS 的任务主要对自身蓄电池进行充电,其输出电压基本就是输入电网的电压。这种 UPS 有一定的转换时间(通常小于 10ms ),不能抑制和隔离电网中的各种噪声和干扰,输出的电压不是稳压稳频的,最多是进行简单的调压。这种 UPS 线路简单,成本较低。例如力迅 NT 系列后备式 UPS ,虽然在于后备式 UPS 中,已经尽大限度的进行了全范围的,包括低端和高端部分的稳压(值的注意的是,市面上很多后备式 UPS 只有简单的稳压,甚至完全没有稳压功能),但是相对于在线式和在线互动式而言,这种稳压毕竟是简单的,低层次的。


在线式( ON LINE ) UPS 的含义是指,即使在电网电压正常供电时, UPS 的输出,也是将外来电压经过本身的加工转换后再供给负载,也就是说,即使是在电 网电压正常时,市电也是经过变压器 -> 整流滤波 -> 逆变器 -> 开关 S3 ( S3 闭合, S2 断开) -> 输出。这种 UPS 无论在市电正常时将市电隔离,还是供电异常时转由蓄电池供电,逆变器始终处于工作状态,都能供给负载纯净的电源,并保持 0 中断时间。这样负载即使是实时控制信号,也不会因为市电异常而丢失或差错。如力迅 CP 系列,为您提供始终如一的高品质电源供应。


在线互动( Line-Interactive ) UPS 则是指,在输入市电正常时, UPS 的逆变器处于反向工作给电池组充电,在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作,将电池组电压转换为交流电输出,因此在线互动式 UPS 也有转换时间。同后备式 UPS 相比,在线互动 UPS 的保护功能较强,逆变器输出电压波形较好,一般为正弦波,而其最大的优点是具有较强的软件功能,如 Netion 力迅 A-Smart 系列 UPS ,随机带有监控软件,可以方便的上网进行 UPS 的远程控制和智能化管理。

随着计算机的普及信息处理技术的不断发展,当今在通讯系统,信息处理系统,自动控制系统,交通管理系统,医用控制系统及航空航天、气象金融等。许多部门都已普及应用了计算机。为了保证计算机的正确、安全运行,我们对供电电源提出了越来越严格的要求,而UPS就是针对这一要求而设计发展普及起来的一种供电系统(Uninterruptible Power System)称为“不间断电源系统”或“不停电供电系统”简称UPS。现在不间断电源,在计算机的外围设备中已经从一个不是很受重视的角色迅速演变成为互联网的关键设备及电子商务的保卫者。UPS作为信息社会的基石,已开始了它新的历史使命,随着国际互联网时代的到来,对电力供电质量提出了越来越高的要求,无论是整个网络的设备还是数据传输途径给以端到端的全面保护,都要求配备高质量的不间断电源。

故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查:

1、检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

2、若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。

3、若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。

4、若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因;

5、若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏

  • UPS电源的工作原理是什么?
    答:ups分类及工作原理 ups按其工作方式分为离线式(off line)式、在线式(on line)和线上互动式(line-interactive)三类。下面我们分别讲讲三种ups的工作原理:1、离线式ups 离线式ups平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器...
  • UPS电源的电气原理图
    答:使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS作为保护性的电源设备,它的性能参数具有重要意义,应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽,则表明对市电的利用能力强(减少电池放电)。输出电压、频率范围小,则...
  • UPS不间断电源的工作原理和用途是怎样的?
    答:为计算机系统提供高质量的电源。从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。1)整流器:整流器是一个整流装置,简单...
  • ups 不间断稳压电源工作原理?
    答:UPS电源分三种,每种不间断电源的工作原理都不一样 以下是百度知道上的内容:在线式 在线式UPS(On-Line UPS)的运作模式为“市电和用电设备是隔离的,市电不会直接供电给用电设备”,而是到了UPS就被转换成直流电,再...
  • UPS 不间断电源的核心原理是什么?
    答:简单来说ups不间断电源工作原理是为了保障电网稳定及计算机系统在停电之后继续工作,ups电源广泛用于对电源特殊要求的电网环境、网络系统及医疗系统等领域。具体说就是通过AC-DC变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流...
  • UPS电源是什么东西?
    答:UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络...
  • UPS电源工作原理
    答:现在医院的病房及宾馆也常见UPS不间断电源的插座,可以说,UPS使用范围越来越广泛。接下来我就给大家介绍一下UPS的工作原理。UPS一般由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关和控制系统组成。通常采用的是在线式UPS。它首先将市电...
  • UPS电源是什么东西?
    答:UPS电源指不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电...
  • ups电源工作原理及维修
    答:现在不间断电源,在计算机的外围设备中已经从一个不是很受重视的角色迅速演变成为互联网的关键设备及电子商务的保卫者。UPS作为信息社会的基石,已开始了它新的历史使命,随着国际互联网时代的到来,对电力供电质量提出了越来越...
  • UPS不间断电源工作原理。
    答:从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。UPS不间断电源的作用 1、电压稳定。一市电电压易受电力输送线路品质的...