山特UPS电源
山特UPS电源是市场上运用最多的一款UPS电源,对于产品在选型和使用中,负载的确定比较恍惚,以下介绍一下山特UPS电源对于负载的确定,适用于绝大品牌UPS。
(1)负载性质对UPS输出功率的影响。对于计算机类负载,只要负载的峰值系数在UPS许范围内,UPS基本上可以输出额定功率,对于电阻性或电感性负载,则需酌情加大UPS容量;
(2)UPS容量较负载不宜过大,使其过度轻载运行。过渡轻载运行虽有利于降低逆变器的损坏概率,但可能造成市电停电时,电池放电电流过小而放电时间偏长,在电池保护装置故障时,电池组被深度放电,而遭永久性破坏;
(3)UPS容量不宜过小,使其长期处于重载运行状态。由于逆变器处于重载运行,其输出波形将发生畸变,输出电压抖动太大,造成输出电压质量变坏,根据科学测定,UPS负载量不宜长期超过其额定容量的80%。
通过以上说明,根据负载容量及特性,选择适当的UPS容量,即可保证UPS供电质量,降低故障率,又可提高经济效益。
所以不管是山特UPS电源还是其他UPS电源,都应适当追寻以上方式,保证UPS电源的最佳运行状态。
山特UPS电源是在市场应用最为广泛的UPS电源品牌,山特UPS在需要保证负载不断电的应用场合里面,有时客户会发现UPS频繁出现DC BUS高压保护,或者负功能保护等组多电力问题,从而认为UPS电源存在质量问题。实际多数情况下都是UPS电源负载部分存在感性负载,如电机、激光打印机、空调等,当工业应用之后匹配的关键环节必须有足够的把握,这样才能有更高的电源保护等级,UPS电源与发电机的配合问题就是重要考虑因素。
通常UPS的设计初衷是保护关键IT类设备,在电路结构上就主要基于IT类设备的特点进行设计。比如目前IT设备的主要是使用开关电源,而且欧盟法规规定75W以上的设备都要具备功率因数校正。因此UPS主要面对的就是带有功率因数校正的负载,在通常情况下其特性是一个功率因数接近于1的恒功率负载。在大功率电气设备方面,还有一些旧的设备在使用,这些设备通常是基于6脉波整流或者12脉波整流技术,特点是一个恒功率的非线性整流负载。
无论是带有PFC的开关电源,还是脉波整流电源,其功率的实部都只能是正的,能量不会反灌回市电,因此在UPS的设计中更加重视的是在恒功率负载下的可靠性,以及在带有非线性的整流性负载时的谐波控制能力,以及电压稳态精度与动态恢复速度,而不会特别要求具有能量回馈的能力。特别是在UPS带有大量智能化的设计之后,往往会把能量从负载回馈到UPS的直流母线作为一种故障状态来对待。因此在带有电机类负载的时候,电机再生发电产生的能量很容易触发UPS的保护条件。
另一方面,UPS在电路架构上常用的结构是整流+电池升压+逆变器的结构,很大一部分UPS的整流和电池升压部分都是使用Boost或者变形的电路,能量仅能从市电和电池流动到直流母线上,而不能反向流动。这样即使软件上允许能量回馈,但是当发生能量回馈时,由于能量都储存在直流母线上,造成直流母线升高,最终仍然会导致UPS跳脱保护。
电机负载的特性与IT设备常见的开关电源完全不同,表现为具有启动/制动等诸多工作状态,而且随着电机后面所带负载的不同会有非常大的差异,完全不像IT类开关电源那样只有带载/卸载。因此具体的解决方案也需要考虑电机后面所带负载的情况分别进行处理。
电机在启动时有很高的瞬态冲击,如果没有额外的辅助措施,就需要山特UPS电源能够在瞬时供应非常大的功率。针对IT设备设计UPS一般仅仅是根据短时间内2倍功率设计,而有的UPS则是仅有1.5倍。对于再大功率的负载,软件限流算法或者硬件的限流线路就会发生作用,从而影响电机启动。不过好在UPS一般都设计有LineSupport功能,当负载功率大时能够通过旁路供电来解决。但是在电池模式下,无法通过旁路分担功率,就存在电机启动过程异常的可能。为此对于瞬间供应电流的能力非常关键的场合,就需要选择更大功率的山特UPS。
电机在制动时具有能量再生,此时回馈的能量并不仅是电机本身储存的能量,还可能包含了电机后面连接的负载所具有的惯性以及势能所储存的能量。以电梯为例,当电梯上升时需要电机提供能量,而当电梯下降时如果电梯的重量超过下降过程中的阻力,就会成为一个发电设备,带动电机发电,这样再生出来的电力就有可能反灌回UPS。
此外,在带有电机的应用中还有另外一个因素需要加以考虑,就是变频调速装置。不同的变频调速装置对于UPS系统的影响也是不一样的。