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四川祥华电力高级机电工程师讲解:UPS电源的工作模式

文章出处:www.cdbaykee.cn   信息来源:四川祥华电力官网   作者:UPS电源厂家   时间:2020年07月13日   浏览量:    【字体:

UPS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,其主要作用是通过UPS电源系统对电子设备可靠而不间断地进行供电。根据使用情况的不同,UPS可转换为不同的工作方式;本期,四川祥华电力高级机电工程师将详细讲述《UPS电源的工作模式》内容。

UPS电源的工作模式

一、正常模式

 

UPS电源系统的供电原理是当市电正常时,机器会将市电的交流电转换为直流电,而后对电池充电,以备电力中断时使用;
 

当市电正常供电时,市电经滤波回路后,分为两个回路同时动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为逆变器的输入,再经过逆变器的转换提供电力给负载使用;由此可知,在线式不断电系统的输出完全由逆变器来供应,因此不论市电电力品质如何,其输出均是稳定而不受任何影响。

二、旁路模式

 

当在线式UPS电源超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障,UPS电源一般将逆变输出转为旁路输出,即由市电直接供电。由于旁路时,UPS电源输出频率相位需与市电频率相位相同,因而采用锁相同步技术确保UPS电源输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式,解决了旁路切换时间问题,真正做到了不间断切换,控制电路复杂,一般应用在中大功率UPS电源上。如果在过载时,必须人为减少负载,否则旁路短路器会自动切断输出。

三、电池模式

 

当UPS电源工作在正常模式时,如出现市电掉电、市电电压或频率超限,UPS电源将切换至电池模式,即整流器和充电器停止运行,电池组放电,通过逆变器向负载提供电源;电池模式时,电池指示灯和逆变指示灯亮,并伴有每3秒一次的“嘀”告警声,向用户发出电池供电的提示;

电池模式下,当电池放电至低压时,蜂鸣器会发出急促的电池低压报警声,LCD会显示“电池容量不足准备关机”;

四、维修旁路模式

 

当UPS电源进行检修时,通过手动旁路保证负载设备的正常供电,当维修操作完成后,重新启动UPS电源,UPS电源转为正常运行。

图:四川祥华电力UPS电源设备
图:四川祥华电力UPS电源设备

5、双机主备冗余供电方式

 

(1)正常情况下:

计算机等负载的工作电源由UPS电源主机的逆变器提供备机处于空载运行状态;

(2)主机故障

主机故障,主权转为旁路供电,此时备机的逆变器输出通过主机静态旁路开关供给计算机等负载电源;主机故障转为旁路在毫微秒的时间内完成,不会产生负载电源中断。

(3)备机故障

备机故障,备机转为旁路;此时主权的静态旁路输入的不在是备机的逆变器输出,二是交流电经过备机的静态旁路开关供给。此时相当于单机工作。

(4)主、备机同时故障

主、备机同时故障,主、备机同时转为旁路工作,交流电经过各机的静态旁路开关,再经主机的静态旁路开关供给给计算机等负载电源;当然,主、备机同时故障的可能性极小;

优缺点

(1)优点

安装方便,易于实现;只要主机具有独立的静态旁路输入口,就可以很容易地实现主、备机冗余供电;甚至是不同型号、不同品牌的UPS电源,都可以很方便地组成冗余供电;

可靠性高;系统调试时,只要将主、备机的输出电压调整到一致即可;根据实际经验,双机主、被冗余供电可靠性高于双机并联冗余供电。

(2)缺点

由于在平时正常工作状态下,所有的负载全部有主机提供,备机处于空载运行状态;长时间运行,会造成主、备机的老化程度不一样,需定期或不定期进行主、备机倒换。

六、多机主备冗余供电方式

 

(1)正常情况下,计算机负载电源由主机1和主机2分别承担,备机处于空载备用状态;

(2)主机1故障,主机1转旁路,备机逆变器输出通过主机1的旁路开关给负载提供电源;

(3)主机2故障,同主机1故障情况;

(4)备机故障,相当于主机1和主机2分别单机工作;

优点

(1)节省投资;

(2)避免单一故障点,增加可靠性。

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