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一、UPS分類和特點(diǎn)

UPS不間斷電源根據(jù)工作方式可分為備用和在線兩類，根據(jù)輸出波形可分為方波輸出和正弦波輸出兩類。如果備用UPS電源正常為市電供電，市電通過(guò)交流旁路通道通過(guò)切換開(kāi)關(guān)直接為負(fù)荷供電，機(jī)上逆變器處于鎖定狀態(tài)。這種UPS電源本質(zhì)上相當(dāng)于電壓調(diào)節(jié)性能極低的市電調(diào)節(jié)器。除了改善市電電壓的幅度波動(dòng)外，市電電壓的頻率不穩(wěn)定、波形失真、從電網(wǎng)流入的干擾等不良影響幾乎沒(méi)有改善。蓄電池僅在市電電源中斷或低于170V時(shí)為UPS逆變器供電，并為負(fù)載提供穩(wěn)定頻率的交流電源。備用UPS不間斷電源的優(yōu)點(diǎn)是操作效率高、噪音低、價(jià)格相對(duì)低廉。主要適用于市電波動(dòng)不大，對(duì)電能質(zhì)量要求不高的情況。

在線UPS不間斷電源正常供電后，首先將市電交流電源切換為直流電源，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波、直流電源再換回交流電源。也就是說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，交流在換向后用逆變器為負(fù)載提供交流電源。市電中斷后，立即從蓄電池用逆變器為負(fù)載提供交流電源。因此，對(duì)于在線UPS電源，無(wú)論是否有市電，UPS不間斷電源上的逆變器總是為負(fù)載供電，從而避免市電電網(wǎng)的電壓波動(dòng)和干擾造成的所有影響。在線UPS不間斷電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于備用UPS不間斷電源。

這是因?yàn)樨?fù)載的頻率穩(wěn)定、電壓調(diào)節(jié)、從市電電源轉(zhuǎn)換到蓄電池時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。方波輸出UPS電力皮帶負(fù)載容量不足(負(fù)載量?jī)H為額定負(fù)載的40%-60%)，感性負(fù)載無(wú)法充電。如果導(dǎo)入的負(fù)載過(guò)大，則方波輸出電壓中包含的三次諧波成分會(huì)增加流負(fù)載的容量電流，嚴(yán)重的話，負(fù)載的電力濾波器電容器可能會(huì)受損。正弦波輸出UPS不間斷電源的輸出電壓波形失真度和負(fù)載量之間的關(guān)系不如方波輸出UPS不間斷電源明顯，負(fù)載容量比較強(qiáng)，會(huì)帶來(lái)微電感負(fù)載。不管那種類型的UPS不間斷電源，當(dāng)處于逆變電源狀態(tài)時(shí)，UPS電源的故障率通常會(huì)大幅增加，除非完全負(fù)載或過(guò)載操作。

二、UPS的特性和功能

實(shí)際上，UPS是包括能量存儲(chǔ)裝置、逆變器為主要組件的恒壓水廠的不間斷電源。UPS在開(kāi)發(fā)初期被認(rèn)為是備用電源。后來(lái)，由于電壓浪涌、電壓尖峰、電壓暫態(tài)、電壓下降、持續(xù)超壓或電壓下降，甚至電壓中斷等電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題，計(jì)算機(jī)等設(shè)備的電子系統(tǒng)受到干擾，導(dǎo)致敏感組件損壞、信息丟失、磁盤(pán)程序刪除等嚴(yán)重后果，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，UPS越來(lái)越受到重視，并逐漸發(fā)展成為具有電壓調(diào)節(jié)、頻率穩(wěn)定、濾波、電磁和無(wú)線抗干擾、電壓浪涌防護(hù)等功能的電力保護(hù)系統(tǒng)。目前市場(chǎng)上有從500VA到3000kVA的多種UPS電源設(shè)備可供購(gòu)買(mǎi)。在有市電供電UPS電源的情況下，UPS電源在市電電壓調(diào)節(jié)(220V  5%)后為計(jì)算機(jī)供電。此時(shí)，UPS是交流市電調(diào)節(jié)器，同時(shí)給機(jī)艙電池充電。根據(jù)UPS設(shè)計(jì)的不同，UPS自適應(yīng)范圍也不同，UPS電源輸出電壓的10% ~ 15%變化一般是正常的計(jì)算機(jī)使用電壓。如果市電異?；蛑袛?，UPS不間斷電源將立即用逆變器向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供內(nèi)部電池的電力，以維持計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件和軟件不受損失。

IFES  ups不間斷電源

三、UPS和負(fù)載匹配

有些UPS不間斷電源使用瓦(W)或千瓦(kw)來(lái)表示輸出功率，如500瓦、1千瓦等。有些UPS使用VA  (VA)或kVA  (KVA)來(lái)表示輸出功率大小，如3000VA、5kVA等。VA和W的典型轉(zhuǎn)換關(guān)系是瓦特是VA的0.8倍(例如3kVA=2.4kw)。UPS用于線路負(fù)載供電，每個(gè)UPS都有特定的輸出功率功能。對(duì)于3kVA  UPS，最大輸出功率為3kVA或2.4kw，在這種情況下，連接到此UPS電源的設(shè)備的總功耗不能超過(guò)2.4KW。

一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備會(huì)顯示功耗功率(或額定功率)，因此連接到UPS的所有設(shè)備的額定功率都必須不超過(guò)UPS的輸出功率。這被稱為UPS輸出功率與負(fù)載功耗的匹配。但是，有些設(shè)備的啟動(dòng)功率是額定功率的3 ~ 5倍(例如，如果打印機(jī)的額定功率為200W，則在計(jì)算負(fù)載匹配時(shí)必須換算為5200W=1000W)。打印機(jī)以外的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備通常啟動(dòng)功率略大于額定功率，因此在考慮匹配時(shí)，建議根據(jù)UPS輸出功率的80%來(lái)匹配負(fù)載。

如果標(biāo)準(zhǔn)UPS不間斷電源沒(méi)有添加外部電池，則輸出功率與負(fù)載功率完全匹配(即滿載)，通常可以從市電中斷時(shí)開(kāi)始供電約6-10分鐘(具體數(shù)字載于每種型號(hào)的UPS文檔中)。如果負(fù)載功耗只有UPS輸出功率的一半(通常是半負(fù)載或50%負(fù)載率(例如，1000W的UPS接入500W負(fù)載))，則可以供電12-25分鐘，如果負(fù)載量不同，則UPS供電時(shí)間可以參照負(fù)載半小時(shí)左右的兩倍來(lái)計(jì)算。使用注意事項(xiàng)正確使用UPS電源可以降低UPS故障的可能性，有效地延長(zhǎng)使用壽命。