1 Mis on UPS
UPS, tuntud ka kui katkematu toiteallikas, on püsiva pinge ja konstantse sagedusega katkematu toiteallikas, mis sisaldab põhikomponendina energiasalvestusseadmeid ja inverterit. Peamiselt pakub see katkematut toiteallikat ühele arvutile, arvutivõrgusüsteemile või muudele toiteelektroonikatele.
UPSi katkematu toiteallikas on avariitoiteseade, mis suudab põhitoiteallika rikke või voolukatkestuse korral jätkata koormuse toitega varustamist ja tagada toiteallika kvaliteedi, nii et see ei mõjuta koormuse tööd. Selle peamised funktsioonid on katkematu kahe toiteallika vahel ümberlülitamine, sageduse muundamine, pinge muundamine, isolatsioonihäired ja varundamine ning seda kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu suurandmete teabeseadmed, tööstuslik varutoiteallikas, kaubanduskeskused, pangasüsteemid, raudtee. süsteemid ja meditsiiniseadmed.
UPS on läbinud arendusprotsessi dünaamilisest UPS-ist (pöörlevat tüüpi) staatilisele UPS-ile (statsionaarne tüüp). Varajane dünaamiline UPS kasutas hooratta energiasalvestust, kasutades energia muundamiseks mehaanilist energiat ja mootorit. Jõuelektroonika ja pooljuhtmaterjalide tehnoloogia arenedes asendab türistori südamikuga staatiline UPS järk-järgult dünaamilist UPS-i. Seejärel töötati välja staatilised UPS-seadmed, mis kasutavad lülitusseadmetena iseväljalülitavaid hiiglaslikke toitetransistore, jõuväljatransistore ja isoleeritud paisuga bipolaarseid transistore. Elektroonikatehnoloogia ja digitaalse juhtimise areng soodustas ka UPS-i juhtimisahelate ümberkujundamist analoogskeemidest digitaalahelateks, parandades oluliselt nende jõudlust.
UPS koosneb peamiselt alalditest, akudest, inverteritest ja staatilistest ülekandelülititest. Kui vooluvõrk on normaalne, stabiliseerib UPS toiteallikat ja varustab sellega koormust, laadides samal ajal sisemist akut; Võrgutoite katkemisel muundab UPS akupaki elektrienergia vahelduvvooluks ja jätkab koormuse toitega varustamist, tagades seeläbi katkematu toiteallika.
Erinevate standardite ja omaduste järgi saab UPS-e klassifitseerida väljundi lainekuju, võimsuse, sisend-väljundrežiimi, tööpõhimõtte, struktuuri ja rakendusstsenaariumide alusel. Levinud klassifitseerimismeetodid hõlmavad dünaamilist UPS-i ja staatilist UPS-i vastavalt nende tööpõhimõtetele. Staatiline UPS sisaldab varundust, interaktiivset, võrgus jne; Vastavalt toitesüsteemile on see jagatud üheks sisendiks ja väljundiks, kolmeks sisendiks ja üheks väljundiks, kolmeks sisendiks ja kolmeks väljundiks jne; Väljundvõimsuse järgi jaguneb see mikro-, väikeseks, keskmiseks, suureks jne.
2 UPSi tüüpi
Internetis interaktiivne UPS
Interneti-interaktiivne UPS ühendab UPS-i varu-UPS-i kõrge efektiivsuse võrgu-UPS-i kvaliteetse toiteallika eelistega. Kui võrgutoide on normaalne, varustab see koormust otse vooluvõrgust ilma keerukat võimsuse muundamise protsessi läbimata, mistõttu on töö efektiivsus ülimalt kõrge, ulatudes üle 98%. Samal ajal on sellel ka automaatne pinge stabiliseerimise funktsioon, mis võib pinget ligikaudu stabiliseerida ja neelata mõningaid elektrivõrgu häireid. Selle pinge stabiliseerimise meetod on ligikaudu sama, mis varutüübil, enamasti kasutatakse trafo kraani meetodi muutmiseks releed. Kui sisendpinge on kõrge, lülitub trafo alla ja kui sisendpinge on madal, siis trafo üles, väljundpinge stabiliseerimise täpsusega 5% -10%.
Seda tüüpi UPS-i muunduril on kahesuunaline teisendusfunktsioon ja võrgutoitega varustamise korral toimib see aku laadimiseks vahelduv-/alalisvoolualaldina; Elektrikatkestuse korral muundatakse see DC/AC inverteriks, mille toiteallikaks on akud ja UPS jätkab koormuse toitega varustamist. Väljundpinge lainekuju võib olla ka peaaegu siinuslaine, kuid suure väljundvõimsuse tõttu võib esineda seadmeid, mis nõuavad, et sisendpinge oleks siinuslaine sagedusel, nii et liiniinteraktiivse UPS-i inverteri väljundpinge on enamasti siinuslaine. Samuti on see varustatud kõrgsageduslike sisend- ja väljundfiltritega, mis taluvad võrgupingest tulenevaid kõrgsageduslikke (diferentsiaal- ja ühisrežiim) häireid.
Line interaktiivne UPS sobib väikese ja keskmise suurusega kontori- ja koduvõrgu seadmetele. Nende stsenaariumide puhul ei vasta see mitte ainult teatud toitekaitsenõuetele, vaid sellel on ka eelised: madal hind, lihtne vooluring ja kõrge töökindlus. Ja muunduril on ka laadimisfunktsioon ja selle laadimisvõime on tugevam kui varutüübil. Kuigi UPS-i väljundil on veel konversiooniaeg, on see varutüübist lühem, tavaliselt 4-6 ms. Kui sisendlüliti ja automaatse pingeregulaatori vahele on jadamisi ühendatud induktiivpool, saab inverter koheselt toiteallikaga varustada, kui vooluvõrk on katkenud, mis võib lühendada liini interaktiivse muundamise aega nullini ja suurendada häiretevastast võimet. .
Kahe konversiooniga UPS
Kahe konversiooniga UPS tagab väljundpinge stabiilsuse ja järjepidevuse kahe toitekonversiooni kaudu ning seda kasutatakse laialdaselt peamistes rakendusstsenaariumides, nagu andmekeskused, meditsiiniasutused ja finantsasutused.
Kahe konversiooniga UPS-i vooluahela struktuur koosneb alaldist/laadijast, inverterist, akulaadijast (valikuline), aku lülitist jne. Alaldi/laadija muudab vahelduvvoolu sisendvoolu alalisvooluks, varustab selle inverteriga ja laeb akut samal ajal. Võrgutoite katkemisel muundab inverter aku alalisvoolu vahelduvvooluks ja varustab sellega koormust.
Kahe konversiooniga ilma möödaviiguta UPS-i vooluahela struktuur koosneb alaldist/laadijast, inverterist, akulaadijast (valikuline), akulülitist jne. Kaasaegsed UPS-süsteemid on sageli varustatud sõltumatute akulaadijatega, mille eeliseks on ujuvlaadimispinge olemasolu. aku koormus ei muutu, mis on kasulik aku eluea pikendamiseks. Akulülitit kasutatakse aku ühendamiseks või lahtiühendamiseks alaldi või inverteri küljest ning see võib kasutada türistoreid, dioode või mehaanilisi lüliteid.
Kahe konversiooniga möödaviiguga UPS lisab UPS-i lülitusmooduli, et lülituda tavarežiimist energiasalvestusrežiimile või vastupidi.
Kahe konversiooniga UPS-i tööpõhimõte seisneb selles, et võrgu vahelduvvoolu sisendvõimsus muundatakse esmalt alaldi abil alalisvooluks ja seejärel muundatakse inverteri abil vahelduvvooluks. Samal ajal laadib alaldi/laadija või sõltumatu akulaadija akut. Tavaolukorras saab koormust toite alaldi/inverteri kombinatsioonist. Kui võrgu vahelduvvoolu sisendtoite indikaatorid ületavad etteantud võimsuspiiri, lülitub UPS energiasalvestusrežiimile, st aku/inverteri kombinatsioon varustab koormust toitega ja toiteallika ajaintervall on energiasalvesti. aku kasutusaega või kuni toiteallika toiteallikas taastub UPS-i kavandatud mahupiiranguni ja lülitub seejärel tavarežiimi. Kui alaldi/inverteri rike või kui UPS kogeb hetkelist või pidevat ülekoormust, lülitub UPS ümbervoolurežiimile, kus koormust toidab ajutiselt möödaviigu toiteallikas (vahelduvvoolu sisend 3). Katkematu muundamise tagamiseks tuleb inverteri väljund ja vahelduvvoolu sisend 3 sünkroniseerida. Lisaks, kui sisend- ja väljundpinged on erinevad, tuleb möödaviiguahelasse (AC-sisend 3) paigaldada trafo.
Kahe konversiooniga UPSi koormust toidab alati pidevalt inverter, olenemata sellest, kas inverter saab toite alaldist või akust. UPSi väljundpinge ja sagedus ei sõltu toiteallika sisendpingest ja sagedusest. Väljundlainekuju on siinuslaine nii tava- kui ka energiasalvestusrežiimis. Koormuse eraldamise tõttu alaldi ja inverteriga võrgutoiteallikast summutatakse erinevaid võrgu toiteallikast tulenevaid häireid, mis võivad kaitsta liigpingete/naelu, liinimüra, alapinge, ülepinge, äikese, sagedusmuutuste, pinge moonutuste eest, pinge harmoonilised, voolukatkestused ja muud häired võrgu toiteallikast. Kahe konversiooniga UPS-i sisendtoiteallika lubatud pingevahemik on lai ning väljundpinge staatiline ja mööduv täpsus kõrge. Kui vahelduvvoolu sisendtoide katkeb, saab see koheselt lülituda tavarežiimilt energiasalvestusrežiimile ilma väljundvõimsuse katkemiseta konversiooniprotsessi ajal või teisisõnu, konversiooniaeg on null. Kui aga UPS ebaõnnestub, on üleminekuaeg tavarežiimist möödaviigurežiimile 1-4 ms.
Online UPS
Võrguühendusega UPS teisendab sisendvahelduvvoolu alalisvooluks ja vajaduse korral tagasi vahelduvvooluks, kõrgeima toitekaitsega, mida kasutatakse laialdaselt toitesüsteemides, arvutite andmekeskustes ja muudes valdkondades.
Veebipõhine UPS hoiab oma inverteri alati töökorras. See muundab esmalt välise vahelduvvoolu vooluahela kaudu alalisvooluks ja seejärel teisendab alalisvoolu kvaliteetseks siinuslaine vahelduvvooluks arvutisse väljundiks. Toiteallika tingimustes on põhiülesanne pinge stabiliseerimine ja raadiolainete häirete vältimine; Toitekatkestuse ajal kasutage inverteri toiteallikaks varu-alalisvooluallikat (akut). Tänu inverteri pidevale tööle ei ole lülitusaja probleemi, mistõttu sobib see olukordades, kus toiteallikale on ranged nõuded.
Online UPS on jagatud kahte tüüpi: möödaviiguvaba ja topeltkonversioon. Ringraja struktuurMöödaviiguvaba kahe konversiooniga UPS-i taastamine on suhteliselt lihtne, koosnedes alaldist, inverterist, akust jne. Kahe konversiooniga UPS koos möödaviiguga lisab UPS-i lülitusmooduli, et lülituda tavarežiimist energiasalvestusrežiimile või vastupidi, süsteemi paindlikkuse ja töökindluse parandamine.
Võrguühendusega UPS-i töörežiim on järgmine: kui võrgutoide on normaalne, läbib voolutoide liigneeldumisfiltri vooluringi → vahelduvvoolu alalisvooluahelaks → alalisvoolu vahelduvvooluahelaks → ja seejärel muundab vahelduvvoolu väljundvõimsuse koormuse varustamiseks. aku laadimine samal ajal; Kui mikroprotsessori juhtahel tuvastab toitekatkestuse, tühjendab see kohe aku → muundab alalisvoolu vahelduvvooluahelaks → ja muundab vahelduvvoolu väljundvõimsuse koormuse varustamiseks. Kui mikroprotsessori juhtahel tuvastab UPS-i tõrke, kasutab UPS releed (RELAY), et lülituda möödaviigule (BYPASS), varustada koormust vooluvõrgust ja saadab kasutajale helihoiatuse.
Online UPSil on palju eeliseid, näiteks siinuslaine väljund. Olenemata sellest, kas see on võrgu- või akurežiimis, võib see väljastada madala moonutusega siinuslaine toiteallikat, pakkudes kasutajate koormusseadmetele parimat toitetagatist; Null konversiooniaeg, kui vooluvõrk on välja lülitatud või taastatud, puudub UPS-il konversiooniaega, et lülituda võrgurežiimi ja akurežiimi vahel, tagades tõhusalt koormuse töökindluse; Sisend nulljuhtme tuvastamise funktsioon, et vältida UPS-i toiteallika nulljuhtme vastupidist ühendust, on sellel nulljuhtme pöördühenduse tuvastamise funktsioon; Humaniseeritud möödaviigu väljund, sisend tavaline võrgutoide, vaikimisi möödaviigu väljund puudub, peab olema sisse lülitatud, et saada normaalne inverteri väljund, kuid selle saab muuta tarkvarakonfiguratsiooni kaudu valikule "Toitevõrgu toitel on möödaviigu väljund"; Funktsioon TVSS, tuntud ka kui TRANSENT VOLTAGE SURGE SUPPRESS liigpinge kaitsefunktsioon, kasutatakse faksi TELEFON, MODEMI, võrgu ja muude konversioonikaitse funktsioonide jaoks; Kahe masinaga kuumvarundus, kui kasutaja kõige olulisemate laadimisseadmete väljalülitamine on absoluutselt keelatud, võivad 6KVA või suurema võimsusega mudelid täielikult toetada kahe masinaga kuuma varundamise funktsiooni. Kasutajad saavad kasutada kahte UPS-i esmaseks ja varukasutuseks. Kui üks neist ebaõnnestub, vastutab teine toitevarustuse eest; Sisendvõimsusteguri korrigeerimine, sisendvõimsusteguri korrigeerimise funktsiooniga. Täiskoormuse tingimustes võib sisendvõimsustegur ulatuda 0,95 või kõrgemale, nii et kasutaja elektrivõrgu keskkonda ei saastata; DC käivitamine. Elektrikatkestuse korral, kui arvuti või muu laadimisseadme käivitamiseks on vaja UPS-i, saab akut kasutada otse alalisvoolu käivitamiseks, muutes UPS-i kasutamise mugavamaks ja töökindlamaks; Möödaviigukaitse ja möödaviigu toiteallika funktsioon suurendavad oluliselt UPS-i hädaolukordadele reageerimise võimet. Samal ajal, kui kasutaja koormusseadmetel on toiteallikale erinõuded, näiteks pinge ei tohi olla liiga kõrge, on ette nähtud möödaviigu toiteallika pingekaitse, et kaitsta kasutaja koormusseadmeid kõrgepingeohtude eest; Automaatne käivitusfunktsioon. Kui võrgutoide on ebanormaalne ja lülitub toiteallika režiimile kuni selle katkemiseni, lülitub UPS välja. Kui võrgutoide taastub normaalseks, käivitub UPS automaatselt ja varustab normaalset toidet, ilma et kasutajad peaksid neid sisse lülitama; Pikaajaline toiteallika disain, mis pakub kasutajatele laiaulatuslikke pikaajalisi masinavalikuid, mis on varustatud sobivate akudega, võimaldab kasutajatel tühjendada umbes 8 tundi, et vastata erinevate elektrivõrgu keskkondade nõuetele; Kauakestvatel masinatel on tugev laadimisvõime. Lisaks tühjenemisaja pikendamisele on akul ka tugev laadimisvõime, pakkudes algseks laadimisvooluks umbes 5-10A; Enesekontrolli funktsioon võib simuleerida elektrikatkestust ja siseneda toiteallika režiimile. Seda funktsiooni saab igal ajal käivitada paneeli enesekontrolli nupu kaudu või koos seiretarkvaraga; Tugev häiretevastane funktsioon, mis on välja töötatud rahvusvaheliste standardite EN50091-2 ja IEC61000-4 seeria standardite kohaselt, parandab tõhusalt UPS-i kasutamise ohutust ja töökindlust; Saab kasutada koos generaatoriga, laia sisendpinge ja sagedusega, võimaldades pikemat aega kasutada koos suuremate kaubamärkide generaatoritega. Samal ajal eemaldab see tõhusalt generaatori genereeritud halva võimsuse, pakkudes koormuse jaoks puhast, ohutut ja stabiilset toiteallikat; Saab hakkama induktiivsete koormustega; Lae tarkvara alla. Selleks, et muuta UPS-i haldamine kasutajatele mugavamaks ja efektiivsemaks, saab aruka haldamise saavutamiseks veebilehelt tasuta alla laadida seiretarkvara; Pesa, mis on varustatud intelligentse pesaga. Kasutajad saavad valida AS400 kaardi, et pakkuda IBM AS400 standardseid sidesignaale. Kasutajad saavad kasutada kaugekraani jaoks AS400 liidest, sealhulgas helialarmide ja valgusekraanide jaoks. Teise võimalusena võite osta WinPower CMC-kaardi (tsentraliseeritud jälgimiskaart) ja kasutada seiretarkvara, et võimaldada arvutil samaaegselt jälgida mitme kohaliku võrgu-UPS-süsteemi tööolekut.
Muud tüüpi UPSid
Sealhulgas torn-UPS ja modulaarne UPS. Tower UPS-il on iseseisev kolmefaasiline struktuur, millel on väike sisemiste komponentide rikke tõenäosus ja lühike hooldusaeg, mistõttu sobib see kõrgetasemeliste andmekeskuste jaoks. Modulaarne UPS saavutab toitemooduli liiasuse paralleelse töötamise kaudu, mille eeliseks on madalam ühe masina maksumus ja veidi suurem efektiivsus, kuid suurem rikete määr.
Kõrgsagedusmasinatel ja modulaarsetel UPS-i toiteallikatel on mõned ainulaadsed eelised ja puudused. Kõrgsagedusliku masina UPS-i toiteallikas, tuntud ka kui modulaarne kõrgsageduslik UPS, kasutab sahtli stiilis kõrge intelligentsusega modulaarset disaini. See suudab täita väljundvõimsuse sisendi ja töökindluse nõudeid, lisades või eemaldades UPS-i mooduleid kappi, mis on väga paindlik ja saavutab parima kuluefektiivsuse. Sellel on lihtne ühendamise ja lahtiühendamise funktsioon, mis mitte ainult ei vasta väljundvõimsuse ja töökindluse nõuetele, lisades või eemaldades kapis olevaid mooduleid, vaid võimaldab ka veebipõhist hooldust seni, kuni koondamine seda võimaldab, saavutades nulli remondiaja. Täieliku juhtimistehnoloogia kasutuselevõtt, mis koondab täiustatud tehnoloogilised saavutused jõuelektroonika ja automaatjuhtimise valdkonnas, on UPS-i tööstuse tehnoloogilise revolutsiooni verstapost. Kõrgsagedusliku UPS-i toiteallikal on väike suurus ja kaal; Tugev kohanemisvõime võrgupinge kõikumisega; Võrguvõimsuse sisendvõimsustegur võib ulatuda 0,99-ni või üle selle, vähendades võrgu sisendvoolu harmoonilise sisu alla 5%, minimeerides toitevõrgu reostuse ja kõrvaldades kuuldava müra (sh elektrimüra). ja mehaaniline müra). Kuid kõrgsageduslikud masinad peavad kasutama kõrgsageduslikke IGBT-sid, mis võivad töötada 20 kHz UPS-is. Need IGBT-d on kallid, neil on piiratud toide, ranged pinge ja voolu tööpiirkonnad, halb löögikindlus, madal töökindlus ja kõrge rikete määr.
Modulaarne UPS on süsteem, mis eraldab kõrgsagedusliku UPSi toitekomponendid üksikuteks toitemooduliteks, mis seejärel paralleelselt väljastatakse. Lisaks on möödaviigu lülitusmoodul ja juhtplokk tehtud ka moodulüksusteks, nii et kogu UPS koosneb virnastatud moodulitest. Modulaarse UPS-i suurim omadus on see, et toiteosa saab hõlpsasti saavutada koondamisfunktsiooni. Kuni UPS-i kandevõime ülejääk on suurem kui ühe mooduli võimsus, võib UPS-i toiteosa saavutada "N+1" koondamise, parandades seeläbi UPS-i toiteallika töökindlust. Modulaarse UPS-i teine eelis on selle kõrge saadavus. Kui moodul ebaõnnestub, saab selle otse välja vahetada väga lühikese remondiaja ja mugava hooldusega. Lisaks mainitakse modulaarses UPS-is sageli mudelit "kasva samal ajal investeerides", mis tähendab, et kasutajad saavad esialgse ehituse ajal osta vähem toitemooduleid ja seejärel osta toitemooduleid UPS-i laiendamiseks pärast seda, kui äri kasvu ajal kasutajaseadmete arv suureneb. Modulaarse UPS-i süsteemistruktuur on väga paindlik ning toitemoodulite disainikontseptsioon seisneb selles, et neid saab süsteemi töö ajal hõlpsasti eemaldada ja paigaldada, ilma et see mõjutaks süsteemi tööd ja väljundit, võimaldades investeeringute planeerimisel saavutada "nõudmisel laienemist" ja kasutajad saavutavad äriarendusega "dünaamilise kasvu". See mitte ainult ei vasta seadmete nõudluse suurenemisele hilisemas etapis, vaid vähendab ka esialgseid ostukulusid.