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    這些現(xiàn)代化的模塊化UPS體積更小、重量更輕、并且產(chǎn)生的熱量更少，因此不再需要配備耗費大量能源的空調(diào)機組。這些設(shè)備也是無變壓器的，其自身單獨就能實現(xiàn)提高效率達5%;并且可以跨各種工作負載運行，實現(xiàn)約96%的效率，甚至低至25%，這遠遠超出了他們上正在取代較大的、靜態(tài)的、基于變壓器的版本。
    烏海6KWUPS電源
    UPS電源鎖相環(huán)的工作過程：鎖相環(huán)路的工作過程可分為同步過程、跟蹤過程、捕捉過程和暫態(tài)過程等。在這里不給出詳細的分析，而只就輸入信號的頻率在一定范圍內(nèi)變化時，給出UPS電源輸出信號的同步與跟蹤過程的定性描述。
    同步過程：UPS電源鎖相環(huán)路在閉環(huán)情況下，由于環(huán)路的相位負反饋作用，在一定頻率范圍內(nèi)能夠使UPS電源壓控振蕩器的頻率保持等于N倍輸入信號頻率的狀態(tài)，稱為環(huán)路處于鎖定狀態(tài)，在環(huán)路處于鎖定狀態(tài)時，由于不穩(wěn)定因素的影響，壓控振蕩器的輸出信號頻率F會產(chǎn)生漂移，環(huán)路的反饋作用使其繼續(xù)鎖定在輸入信號頻率上的過程，就是同步。
    跟蹤過程：當UPS電源環(huán)路處于鎖定狀態(tài)，輸入信號頻率在一定頻率范圍內(nèi)變化時，環(huán)路的負反饋作用使壓控振蕩器的頻率F鎖定在輸入信號的過程，稱為跟蹤。
    模塊化的安裝由幾個較小的機架安裝式單元組成的。實際上它們各自的UPS并聯(lián)在一起，以提供必要的功率和冗余。這種模塊化的方法意味著容量與數(shù)據(jù)中心的特定工作負載要求更緊密地匹配，從而減少了超大規(guī)格尺寸的安裝或不必要容量的空間減少了浪費，從而提高了效率，并降低了功耗。
    UPS解決了哪些電源干擾問題?
    1.停電保護---一瞬間停電時立即由UPS將電池直流電源轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)供電。

    2.高低電壓保護---一市電電壓過高或過低時UPS內(nèi)建穩(wěn)壓器(AVR)將做適當?shù)恼{(diào)整,使市電的電壓保持在可使用的范圍,若電壓過低或過高超過可使用范圍,UPS將電池直流電源轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)供電,以保護用戶設(shè)備。

    3.波形失真處理---一由于電力經(jīng)由輸配電線路傳送至客戶端,各種機器設(shè)備的使用,往往造成市電電壓波形的失真,因為波形失真將產(chǎn)生諧波干擾設(shè)備且會使電力系統(tǒng)變壓器溫度升高,一般要求失真率5%,一般UPS設(shè)計失真率3%。

    4.頻率穩(wěn)定---一市電頻率分為50Hz/60Hz兩種,所謂頻率就是每一秒變動的周期,50Hz就是每秒50周次,臺灣市電的頻率是60Hz,大陸是50Hz.發(fā)電機運轉(zhuǎn)時受到客戶端用電量的突然變化造成轉(zhuǎn)速的變動將使轉(zhuǎn)換出來的電力頻率飄移不定,UPS轉(zhuǎn)換的電力可提供穩(wěn)定的頻率。

    5.電壓穩(wěn)定---一市電電壓易受電力輸送線路品質(zhì)的影響,離變電所較近的用戶電壓較高約130~120V,離變電所較遠的用戶電壓較低約100~90V,電壓太高或太低會使用戶設(shè)備縮壽命,嚴重時會燒毀設(shè)備,使用在線式UPS可提供穩(wěn)定的電壓電源,電壓變動不到2V,可延長設(shè)備壽命及保護設(shè)備。

    6.抑制橫模噪聲---一橫模噪聲產(chǎn)生在火線與中性線之間。

    7.抑制共模噪聲---一共模噪聲產(chǎn)生在火線/中性線與地線之間。

    8.突波保護---一般UPS會加裝突波吸收器或尖端放電設(shè)計吸收突波,以保護用戶設(shè)備。

    9.瞬時響應(yīng)保護---市電受干擾時有時會造成電壓凸出或下陷或瞬間壓降使用在線式UPS可提供穩(wěn)定的電壓,使電壓變動不到2V,可延長設(shè)備壽命及保護設(shè)備。

    10.監(jiān)控電源---配合UPS的智能型通訊接口及監(jiān)控軟件可紀錄市電電壓頻率停電時間及次數(shù)來達到電源的監(jiān)控,并可安排UPS定時開關(guān)機的時間表來節(jié)約能源。
    隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展計算機廣泛應(yīng)用，一些重要場所：如金融、信息、通訊、公共設(shè)備控制，對電源可靠性、穩(wěn)定性要求高，超大規(guī)模集成電路制造等產(chǎn)業(yè)對電源也有相當高要求。電壓偏移、電壓波形畸變、斷電持續(xù)等電源質(zhì)量降低將產(chǎn)生嚴重經(jīng)濟損失和社會影響，上述場所的關(guān)鍵設(shè)備大多采用LIPS供電。1、UPS的類型通常設(shè)備根據(jù)電源可靠性、功能要求、使用方便等要求，盡可能經(jīng)濟的選擇UPS。根據(jù)不同負荷特性選擇不同類型UPS。從實用性、選擇方便易行出發(fā)，UPS可分三類：單一運行，備份運行；有旁路轉(zhuǎn)換、無旁路轉(zhuǎn)換；平時逆變器運行。平時市電運行。2、UPS電源的特點單一運行UPS，用于一般重要負荷；用于輸人、輸出頻率不同，或者對市電有無影響不大，對頻率精度要求很高的負荷。備份運行UPS，使用多臺不停電裝置，具有備份功能，當部分發(fā)生故障，其它正常部分向負荷供電，用于特別重要負荷。有旁路轉(zhuǎn)換UPS，負荷可由市電和逆變器供電，提高供電可靠性。多數(shù)UPS設(shè)置旁路。無旁路轉(zhuǎn)換UPS，用于輸入、輸出頻率不同，或?qū)κ须婎l率、電壓精度要求極高的負荷。平時逆變器運行，負荷對電源質(zhì)量要求高，不受市電，電源電壓、頻率的影響。平時市電運行，負荷對電源質(zhì)量要求不高，對可靠性要求高，不變換運行效率高。使用時根據(jù)負荷性質(zhì)三種運行方式組合應(yīng)用。3、供電系統(tǒng)選擇UPS的原則 3.1負荷的重要性
    電源是否存在潛在異常。原則上不存在電源異常是不需要設(shè)置UPS的。負荷是否重要是根據(jù)電源異常導(dǎo)致的負荷部分受損而決定的。受損包括直接損失和間接損失。直接損失包括生產(chǎn)線上的不良產(chǎn)品，科技研發(fā)重要數(shù)據(jù)丟失。間接損失包括恢復(fù)供電需要時間，社會信譽。根據(jù)受損大小，衡量UPS系統(tǒng)總投資，為了提高可靠性是否采用UPS，采用UPS是否設(shè)置備份及旁路，確定運行方式。 3.2電源質(zhì)量對負荷的影響
    電源質(zhì)量對負荷的影響包括：電源電壓允許壓降范圍及持續(xù)時間；日常電壓失真范圍、頻率精度。負荷對電源質(zhì)量承受力強，可以簡化系統(tǒng)提高可靠性降低成本，比如增加旁路時采用一般為0．02~0．2S瞬時停電轉(zhuǎn)換方式。日常電壓失真，頻率精度一般不是特殊負荷，市電電源下足夠運行，一般不需考慮電源對負荷的影響。對電源電壓瞬時降低和斷電敏感的計算機，即使電源電壓降低10％半個周期就會產(chǎn)生影響。則需要提供優(yōu)質(zhì)電源。 3.3UPS容量選擇 根據(jù)下列因素，特性、計算負荷、沖擊電流、峰值電流、過載能力、負荷突變狀況選擇UPS容量。 有效負荷容量用下述數(shù)值作補償。
    (1)關(guān)于沖擊電流 能承受峰值電流的UPS計算容量=有效負荷容量X沖擊電流（最大值）/UPS額定電流，其值一般為有效容量的5~10倍。負載投入電源，產(chǎn)生相當大沖擊電流，特別是計算機及外圍設(shè)備。在UPS供電時，為降低UPS容量，運行時負載依次投入或選擇UPS市電運行；當電流回復(fù)到額定電流值以下，不停電轉(zhuǎn)換到整流器，逆變器供電。 (2)關(guān)于峰值電流能承受峰值電流的UPS；容量=有效負荷容量X峰值電流（最大值）/UPS額定電流；峰值容量一般為有效容量2倍；峰值系數(shù)為2．5以上的UPS，峰值電流承受能力為250％PA上，一般不超出UPS額定容量．可以直接采用，不需補償。 (3)關(guān)于過載UPS過載能力一般在有效負荷的1．1倍以上，負荷過載超過1．1倍應(yīng)對UPS進行保護。 (4)負荷突變多數(shù)UPS負荷突變0100％范圍內(nèi)，輸出電壓波動可以控制在_10％l~A內(nèi)。所以對有效負荷容量可以不作補償。 (5)發(fā)電機-UPS配合 在某些場所中UPS在市電停電后轉(zhuǎn)換至自備發(fā)電機供電。在自備發(fā)電機供電時，應(yīng)能提供UPS啟動時大沖擊電流，而不會影響發(fā)電機運行。 a.選擇整流設(shè)備較低啟動電流UPS。例如12脈沖整流器，則自備發(fā)電機容量應(yīng)該是整流器的2倍。 b.選擇幾組UPS并聯(lián)，分組延時啟動?？梢岳镁哂行逼聠庸δ芙M合在一起，避免所有UPS同時啟動產(chǎn)生沖擊電流過大。 c.選擇有整流器充電器輸人功率可控制的UPS，使整流器充電器輸入部分功率，不足功率由電池提供。 d.選擇有限制充電電流功能的UPS。使發(fā)電機啟動運行時，限制充電，設(shè)置充電電流值為0安培。即在發(fā)電機運行時可以停止充電，從而減少UPS從發(fā)電機吸收功率。
    現(xiàn)在，業(yè)界所掀起的朝著模塊化UPS電源系統(tǒng)方向的轉(zhuǎn)變不僅有助于提高數(shù)據(jù)中心的運營效率，而且還提供了簡單的可擴展性，以及與智能化系統(tǒng)的更高水平的互連性。在過去十年左右的時間里所安裝的許多UPS系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)趨于成熟，現(xiàn)在是數(shù)據(jù)中心利用這些技術(shù)進步的絕佳時機。
    UPS電源自問世以來，其發(fā)展速度非?？?。初期的UPS電源是一種動態(tài)的不間斷電源。在市電正常時，用市電驅(qū)動電動機，電動機帶動發(fā)電機發(fā)出交流電。該交流電一方面向負載供電，同時帶動巨大的飛輪使其高速旋轉(zhuǎn)。當市電變化時，由于飛輪的巨大慣性對電壓的瞬時變化沒有反應(yīng)，因此保證了輸出電壓的穩(wěn)定。在市電停電時，依賴飛輪的慣性帶動發(fā)電機繼續(xù)向負載供電，同時啟動與飛輪相連的備用柴油發(fā)電機組。備用發(fā)電機組帶動飛輪旋轉(zhuǎn)并因此帶動交流發(fā)電機向負載供電。
    為了進一步延長供電時間，后來采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)。市電經(jīng)整流后一路給蓄電池充電，另一路為直流電動機供電，直流電動機又拖動交流發(fā)電機輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電，一旦市電中斷，依靠蓄電池組存儲的能量維持發(fā)電機繼續(xù)運行，使得負載供電不間斷。這種動態(tài)不間斷電源設(shè)備存在噪聲大、效率低、切換時間過長、笨重等缺點，未被廣泛采用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，利用各種電力電子器件的靜態(tài)UPS電源很快取代了早期的動態(tài)UPS電源。靜態(tài)UPS電源依靠蓄電池存儲能量，通過靜止逆變器變換電能維持負載電能供應(yīng)的連續(xù)性。相對于動態(tài)UPS，靜態(tài)UPS體積小、重量輕、噪聲低、操控方便、效率高、后備時
    間長。
    輔助電源是供給各控制電路使用的直流電源，要求其必須具有穩(wěn)定、可靠的性能，否則將使控制電路工作紊亂，無法正常工作，嚴重時可能損壞UPS電源。因此，輔助電耗工作穩(wěn)定是整個系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提下。
    UPS電源輔助電源的實現(xiàn)方法很多，但因其輸出功率一般只有數(shù)瓦至幾十瓦，所以通常采用以下幾種類型：串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源、小功率開關(guān)電源和蓄電池后接直流變換器型穩(wěn)壓電源。
    串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源簡稱線性電源。這種類型的穩(wěn)壓電源具有穩(wěn)壓性能好、電路簡單、技術(shù)成熟和紋波小等一系優(yōu)點。其缺點是體積大、效率低，但由于中小型UPS電源所需輔助電源功率不大，其輔助電源的體積和效率問題并不十分突出，所以在中小型UPS電源中采用線性電源作為輔助電源較為普遍。
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