UPS的全稱為Uninterruptible Power System,即一種交流不間斷供電電源系統。從UPS的發展歷史來看,其經歷了由旋轉型工作方式到現在大量使用的靜止轉換工作方式的UPS。
旋轉型UPS 主要由整流器、電池、直流電動機、慣性飛輪、交流發電機及柴油(汽油)發動機組成。交流市電供電時,經過整流器變為直流電為直流電動機供電,并帶動慣性飛輪和交流發電機為負載供電。
當交流市電中斷時,由于慣性飛輪的機械儲能將繼續帶動交流發電機旋轉供電,此時利用儲能供電的時間啟動柴油發動機,待柴油發動機轉速穩定并與交流發電機轉速相等時轉為柴油發動機帶動交流發電機為負載供電。這種UPS 電源系統龐大,噪聲大,其正常工作時由電能轉換為機械能,再由機械能轉換為電能,使系統轉換效率大為降低。這種UPS尚可滿足當時技術水平下負載用電的要求。
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隨著現代電子技術的發展,許多交流用電設備對供電的質量及可靠性提出了更高的要求。同時隨著電力電子及大功率變換技術的快速發展,新型大功率開關器件和性能優越、功能齊全的集成電路控制器的不斷出現,從事功率電子學的專業人員不斷研制并大批量生產出能滿足現代自動化控制、通信及各種網絡的運行與管理的高質量高可靠性的靜止型 UPS。
靜止型UPS有著與旋轉型UPS截然不同的工作原理,最大的區別在于靜止型UPS不存在機械能量轉換環節,而是直接由直流電或質量不太好的交流市電變換為符合交流用電設備要求的高質量電源。
靜止型UPS從其位于市電與負載之間的工作方式來區分可分為3種,即在線式、后備式和互動式。而在線式UPS無論從工作原理、電路組成、技術水平及使用方法等方面基本占據了UPS產品的主導地位。
以下主要介紹在線式UPS的工作原理、電路組成、使用方法以及相關的產品標準和測試方法。同時對互動式UPS的工作原理和特點及使用做簡單的介紹。
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