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UPS基础及EATON产品介绍 钮成鸿 2010年7月13日 UPS 全称叫做 UninterruptiblePowerSystem中文名称 不间断电源系统主要功能 稳压 滤波 消除电网中各种干扰不间断 依靠电池提供长延时 UPS分类 按照UPS的工作状态分为动态UPS 飞轮旋转式 通常为500KVA以上大功率UPS静态UPS 市场主流 固定式安装按照UPS的输入输出相数分为单进单出三进单出三进三出按照UPS使用环境分为商用UPS工业UPS按照UPS硬件结构分为后备式在线互动式在线式 我国的用电制度 分为三相和单相两种电压电网中传输的是三相电 频率50Hz三相电又叫工业电 标准电压是380V单相电又叫市电 民用电 标准电压是220V三相负载分为Y形和 形两种接线方式UPS输入端需要使用Y形接线方式电动机一般使用 形接线方式三相四线和三相五线的区别在于低压配电网中采用三相四线传输三相四线和三相五线的区别在于有没有保护地线 G 保护地线在变压器侧和零线 N 接在一起供电线路中需要采用三相五线 正常模式 电池模式 电池 交流输出 市电输入 市电输入 后备式UPS 转换开关 逆变器 充电器 后备式UPS优缺点 优点 结构简单效率高价格便宜 适于家庭或个人电脑使用缺点 负载平时为市电直接供电 供电质量差 无法消除各种市电干扰逆变器平时不工作 因此转换停电后 转换时间10mS电池逆变输出波形通常为阶梯波 模拟正弦波 谐波含量大 交流输出 电池 电池模式 正常模式 市电输入 在线互动式UPS 稳压器 逆变器 互动式UPS优缺点 优点 整机效率高可简单稳压 逆变输出为正弦波价格便宜 适于家庭或个人电脑使用缺点 功率小负载平时为市电直接供电 供电质量差 无法消除各种市电干扰逆变器平时不工作 因此转换停电后 转换时间10mS 在线式UPS 整流器 逆变器 主输入 旁路输入 手动维护旁路 静态开关 蓄电池 负载 在线式UPS 在线式又叫做双转换 输出正弦波双变换 是指UPS将输入市电经过交流 直流 交流的双重变换 最终为负载提供了与市电隔离的纯净交流电源在线式双变换结构被证明是可适应各种极端恶劣电网环境 最为可靠的UPS架构 适用于各种关键负载供电 所谓的 工频机 和 高频机 的区别 高频机 无需输出隔离变压器 体积小 重量轻 高频机 输入THDI低 是绿色环保电源 高频机 采用IGBT整流控制技术 各项指标高 更稳定可靠 特别需要说明 国际标准没有任何的 工频机 和 高频机 的定义 这个名词是中国UPS界 特有 的 工频机 原理 全桥式逆变结构必须加装输出升压变压器 U W V U1 W1 V1 N N 高频机 原理 整流器 升压器 逆变器 INV STATICSW RES STATICSW U V W N U1 V1 W1 N1 U2 V2 W2 N2 输入 输出 380VDC IGBT器件 逆变器PWM斩波输出 380VDC 380VDC 1 视在功率S 电压V 电流A VA 伏安 2 有功功率P S 功率因数F W 瓦特 3 无功功率 乏 4 功率因数F P S cos UPS参数详解 UPS参数详解 视在功率 电流与电压有效值的乘积有功功率 是电器实际工作时做工的功率 是电度表中计量的读数 即为付费的数量无功功率 在市电与负载之间往返传递的功率功率因数 有输入功率因数和输出功率因数之分输入功率因数 是表示UPS本身具备的负载特性及向电网引入有功功率的情况 越高说明对市电的利用越充分 输出功率因数 实际上等于负载的功率因数 台式电脑大概为0 6 0 7 服务器现在可以做到0 9 实际计算UPS容量的时候要根据负载的功率因数来计算 如果UPS的输出功率因数可以做到0 9 但是实际负载的功率因数只有0 7 则只能按照0 7计算 UPS参数详解 UPS稳频么 市电在一定范围内变化时 UPS时刻跟踪市电的变化 保持同步 当市电变化范围超过频率跟踪范围时 UPS不跟踪市电 稳频工作 相关指标为 输入频率 频率跟踪范围 频率跟踪速率 UPS参数详解 CF 峰值因数所谓的CF是指周期波形的峰值与有效值之比 由于计算机性负载接受正弦波电压会产生CF 介于2 4 2 6倍的电流 因此 UPS设计时常需能提供CF值3的规格 以满足计算机性负载的应用 3 1 冲击性负载的CF远大于3 1 因此需要增加UPS的功率来承受冲击 UPS参数详解 THDI 输入电流谐波总失真度THDI代表了UPS工作是向电网造成污染的程度 这项指标越低越好 工频机 THDI比 高频机 高 UPS参数详解 电池相关知识UPS中使用的电池一般为12V 长延时可能会用到2V AH表示电池容量 A表示电流 H表示小时 UPS中常用100AH电池100AH电池一般是基于20小时放电率下的 即以5A放电电流 可以放20小时 因此如果放电电流更大 则容量达不到100AH 以沈松电池为例 伊顿产品 Powerware系列UPS Eaton9130 Eaton9135 EatonDXRT 700 3000VA 5 6kVA 8 30kVA Eaton9390 Eaton9395 40 160kVA 250 1200kVA Eaton9X55 8 40kVA EatonBlade 刀片式 12 60kVA Powerware系列 200 625kVA Eaton9315 1 10kVA 伊顿产品 Powerware系列UPS Powerware系列 船用 8 30kVA 9155M 8 40kVA 9355M 40 160kVA 9390M Powerware系列 PPM精密配电柜 20 300kVA PW系列各型号UPS的输入 输出类型 PW系列各型号机型的直流 电池 电压 伊顿产品 Pulsar系列UPS 650 3000VA Pulsar系列 EatonMX4 20kVA EatonEXRT5 11kVA EatonDX1 20KVA EatonEvolution EvolutionS 智能配电模块 PDU 双路电源切换模块 STS EatonEX700VA 3kVA Pulsar系列各型号UPS的输入 输出类型 Pulsar系列各机种直流 电池 电压 1 3kVA 4 24kVA 15 120kVA XP A 3A3 5 25kVA ARRAY系列 MP 1 3kVA 6 20kVA 60 80kVA C C 3C 3C3 20 40kVA 城堡系列 3C3EX MT Pro 伊顿产