UPS基础原理培训材料

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1、UPS基础技术知识培训一．UPS的定义和作用二．UPS的基本原理三．工频机与高频机四、UPS主要技术指标说明五、单相机与三相机对比一、UPS的定义和作用UPS，是英语“UninterruptiblePowerSupply”的缩写不间断电源，是由电池组、逆变器和控制电路组成的，能在电网停电时提供不间断交流电力的电源设备。基本功能：1、电网正常时，市电通过UPS稳压后供应给负载，同时对电池充电，贮存后备能量。2、电网异常时（欠压、过压、掉电、干扰等），UPS将电池组的直流电转换成交流电维持对负载供电。3、UPS在电网供电和电池供电之间自动转换，确保不间断的供电。UPS的分类：根据UPS逆变

2、器的工作方式UPS分成三种类型：后备式（离线式，back-up、off-line）、在线式（on-line）和在线互动式（lineinteractive）根据逆变器输出波形可分成正弦波、阶梯波（或称方波、类正弦波）根据其功率容量我们习惯这样区分：小功率（0.5～10KVA）、中功率（10～50KVA）、大功率（50KVA以上）根据供电体制可以分成单进单出、三进单出、三进三出机型。根据电池后备时间可分成标机及长延时机型二、UPS的基本原理UPS系统组成（在线式）输入端口EMI滤波整流器逆变器旁路充电器蓄电池显示界面通讯接口控制电路输出端口电池柜输入输出在线式UPS工作

3、原理市电正常在线式UPS工作原理市电停电在线式UPS工作原理市电恢复在线式UPS工作原理旁路逆变器过温过载故障在线式UPS的特点UPS一直处于逆变器供电状态，输出波形好，输出稳定度高（≤±3%），动态响应好，不受市电波动及干扰的影响；市电与电池两种供电状态转换无切换时间；结构较后备式和在线互动式复杂，成本也高；功率容量2KVA以上；可以扩展采用串联或并联热备份方式提高系统可靠性三、工频机与高频机高频机：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中笨重的工频变压器的UPS俗称高频机，高频机体积小、效率高。工频机：采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主

4、功率部件稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。输入工频变压器输出工频变压器3K工频机3K高频机高频电感、变压器工频机与高频机的最大区别就是有工频输出变压器和输入变压器，而高频机则用体积很小的高频电感或高频变压器认识区别－内部3K工频机逆变器采用的IGBT模块3K高频机逆变器采用的IGBT单管认识区别－电路工频输出隔离变压器，抗冲击，低零地电压功率器件一般采用IGBT模块直流母线电压一般在200VDC左右，器件应力小电池直接接到直流母线，不必升压传统的整流电路，简单可靠工频机电路简单可靠，体积相对较大，成本较高传统工频在线式电路：小功率高频机一般电路：增加一级电池DC-DC升压电路，电路

5、复杂，增加故障点零线参与电路工作，导致UPS输出零地干扰大，零地电压高，且不易滤除输出无隔离变压器，抗冲击差逆变器采用IGBT单管，功率富余量小，易击穿逆变器击穿时，近800VDC直流高压威胁到负载安全直流母线电压高达±400VDC，器件工作应力大市电输入带PFC，电路复杂，易损坏，油机适应性差优势对比工频机优势：优点：A、输出稳定度好，1%精度。B、电网的适应性强，范围可达±25%。C、输入输出带工频变压器：输入工频变压器可以很好的抗市电冲击和波动，市电适应范围宽，发电机的适应性大大优于高频机，输出工频变压器可以抗负载冲击，当逆变器击穿时，可以保护负载安全。D、功率级采用IGBT模块

6、；功率富余量很大，输出功率因数一般在0.8以上，工作可靠性加强、技术成熟，可靠性好，也有利于防潮绝缘。E、维护方便、维修成本低：简单可靠，线路经典成熟：几十年的传统电路，已经非常成熟可靠，电池不在此升压，电路简单，元器件数目较少，故障点少，维护速度快优势对比工频机缺点：A、成本相对较高；采用工频变压器（铜、硅钢），大功率IGBT模块，价格高B、总体体积、重量比高频化的略大；工频变压器的体积的重量相对高频机要大很多优势对比高频机优势成本低：取消价格昂贵的工频变压器，采用IGBT单管体积小、重量轻：采用高频电感、高频变压器的体积、重量相对工频小很多市电输入带PFC校正电路，PFC一般大于0

7、.9优势对比高频机缺点：可靠性较差：电路复杂：整机有市电输入PFC校正、电池DC-DC升压、逆变器三大电路，器件多，故障点也多整机的电压高达800VDC（±400VDC），功率器件的工作应力很大，容易击穿为减小成本，逆变器一般采用IGBT单管，功率富余量很小，容易损坏无输出隔离变压器，抗负载冲击能力差，当逆变器击穿时，800VDC直流高压威胁负载安全带载能力差：输出无隔离变压器，功率器件富余量小，输出功率因数一般只有0.65~0.7发电机适应性