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仍然有许多人都不清楚UPS是什么,测试UPS输出电

时间:2019-11-09 19:36来源:服务器运维
测试UPS电源的目的,主要是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括稳态测试和动态测试两类。稳态测试是在空载、50%额定负载以及100%额定负载条件下,测试输入、

测试UPS电源的目的,主要是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括稳态测试和动态测试两类。稳态测试是在空载、50%额定负载以及100%额定负载条件下,测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变一般选择负载由0-100%和由100%-0)时,测试UPS输出电压波形的变化,以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。

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对于当前市场UPS的种类繁多、工作模式的多样性,应如何选择及配置理想的UPS提出了要求。在这里浅谈一下通信行业通信交换局站)中、大型UPS选型的细节。选用UPS时,首先要确定其将选择的类型,然后在根据具体的技术参数指标来确定其产品。

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电动机变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

一、稳态测试

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一、UPS主要性能参数的选择

变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式不同,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式不同,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理不同,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途不同,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器等。

所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试,一般可测波形、频率和电压。

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UPS技术参数是UPS质量优劣的重要指标,是选型的主要依据。针对于UPS能否正常安全地向负载设备进行纯净的不间断电源供电,这需要对它的性能参数进行详细的了解。其主要技术参数如下。

作为电源变换装置的变频器,能够将固定频率和电压的电源转换成可变的频率和电压。进而完成V-F的转换来控制异步电机。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。本文要解析的是变频专用电机,能够在变频器的驱动下,实现不同的的转速和扭矩,进而满足负载需求。

波形

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1.额定运行参数

一、变频器概述

一般是在空载和满载状态时,观测波形是否正常,用失真度测量仪,测量输出电压波形的失真度。在正常工作条件下,接电阻负载,用失真度测量仪测量输出电压总谐波相对含量,应符合产品规定的要求,一般小于5%。

UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,它可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象,使计算机系统运行更加安全可靠。现在已经被广泛应用计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,并且正在迅速地走入家庭。

1)额定输出功率;额定最大输出、输入电流。

变频器主要分为两类:电压型,将电压源的直流变换为交流,其直流回路通过电容滤波。

频率

UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器,进行DC/AC变换的逆变器,逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。

2)额定输出输入频率:我国均为50Hz。

输出电压波形为矩形波电流波形近似正弦波。一般要深度负反馈,有稳定作用;电流型,将电流源的直流变换为交流,其直流回路通过电感滤波。电流波形为矩形波电压波形近似正弦波。一般为正反馈,有增益作用。

一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动分析仪”进行测量。目前UPS的输出电压频率一般都能满足要求。但当UPS的频率电路,本机振荡器不够精确时,也有可能在市电频率不稳定时,UPS输出电压的频率也跟着变化。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时,能达到正负0.2%。

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3)标称输入、输出电压,根据进、出线的方式来确定,主要有单进单出、三进单出、三进三出方式,大、中型UPS采用三进三出的进出线方式。

现在的变频器主要采用VVVF变频或矢量控制变频,也就是先把工频交流电通过整流器转换成直流电源,再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电供给电机。但是VVVF缺点是输入功率因数比较低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容。

输出电压

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2.输入参数

变频器的主回路构成:电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容—制动单元—逆变桥—电源输出。主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,它由三部分构成:

UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试判断:

1、UPS和直流电源是企业重要的供电保障设备,传统的维护管理包括:日常巡检外观,定期更换电池、滤波电容、风机等易损件,大修时做电池活化等;改造或采用换代设备,使用高级工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高,维护人员工作量大,不易实时掌握设备运行状态和关键数据,设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处,获得良好效益。

1)输入电压范围,根据我国的电网质量不高的情况,应选择较宽范围的UPS。目前用可控硅设计的UPS范围为-15%,+10%,用IGBT整流器设计的范围为-25%,+23%。

1、整流电路:将工频电源转变为直流;

A、当输入电压为额定电压的90%,而输出负载为100%或输入电压为额定电压的110%,输出负载为0时,其输出电压应保持在额定值的正负3%的范围内。

2、UPS是针对中国电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。直流电源,是维持电路中形成稳恒电流的装置。如干电池、蓄电池、直流发电机等。

2)频率范围最好选择范围较宽的50±5Hz。

2、平波回路:吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动;

B、当输入电压为额定电压90%或110%时,输出电压一相为空载,另外两相为为100%负载时,其输出电压应保持在额定值正负3%的范围内,其相位差应保持在4度范围内。

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3)交流旁路电压范围选择±10%,如超过此值将增大UPS的故障率。

3、逆变电路:将直流转变为频率可调的交流电。

C、当UPS逆变器的输入直流电压变化正负15%,输出负载为0-100%变化时,其输出电压值应保持在额定电压值正负3%范围内。这一指标表面上与前面所述指标重复,但实际上它比前面的指标要求更高。这是因为控制系统的输入信号在大范围内变化时,表现出明显的非线性特性,要使输出电压不超出允许范围,对电路要求就更高了。

ups种类

4)UPS应具有三相输入相序错误和三相缺相输入的自动保护功能。

二、主要参数测量

效率

1、后备式UPS:在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电超出其工作范围或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。

3.输出参数

对与其工作系统主要是由变频器和变频电机两部分组成。而针对于变频电机主要的故障有过流、过压、欠压、过热、输出不平衡、过载等。常见的变频器应用为电动机控制系统,整个系统需要对变频器输入、输出信号进行测量,同时需要测量电机的扭矩及转速等系统特性。

UPS的效率可以通过测量UPS的输出功率与输入功率求得。UPS的效率主要决定于逆变器的设计。大多数UPS只有在50%-100%负载时才有比较高的效率,当低于50%负载是,其效率就急剧下降厂家提供的效率指标也多是在额定直流电压,额定负载条件下的效率。用户选型时最好选择效率与输出功率的关系曲线和直流电压变化正负15%时的效率。

其特点是:结构简单,体积小,成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波。

1)输出电压的静态稳定度,中、大型UPS为±1%。

输入输出参数:电压、主要的测量参数包括:电流、功率的额定值,输入额定容量、出过载能力,功率、功率因数,输出频率范围;直流母线参数:电压、电流、功率;效率与谐波:转换效率,谐波失真。致远的MPT电机测试平台专业打造测试环境。凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解、与长久积累,融合仪器设计与系统集成的理念,打破了传统测功机的性能瓶颈,引领电机试验进入动态时代。

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2、在线互动式UPS:在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。

2)输出电压的瞬态电压波动值,中、大型UPS就小于±5%。

1、专业、标准化的电机测试功能体验;

其特点是:有较宽的输入电压范围,噪音低,体积小等特点,但同样存在切换时间,但和一般后备UPS相比,这种机型保护功能较强,逆变器输出电压波形较好,一般为正弦波。

3)输出电压的可调范围,中、大型UPS从额定值起最小可调节±5%。

2、融合功率分析仪的优秀指标与丰富测试功能;

3、在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。

4)输出频率,中、大型UPS为50Hz±0.1%。

3、行业独有的电机驱动系统瞬态测量。

其特点是,有极宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。目前,功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。

5)输出过载能力,中、大型UPS在10min以上时满足125%负载,在1min以上时满足150%负载。

电机的调速与控制,正在以其卓越的性能和经济性,可以说在调速领域,这样的系统完全改变的传统的调速方式。大大的提高了生产效率并节约了能源。

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6)具有带三相100%不平衡负载能力,其三相相电压差不应超过±3%。

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7)输出电压的谐波失真度<2%带100%线性负载。

4.其它参数

1)平均无故障时间为20~40万小时大型),15~22万小时中型)。

2)并机能力,要求UPS具备直接并机输出能力,各台UPS输出电流的均流不平衡度为2~5%,此值应越小越好;具有故障跳脱功能,但不能影响负载的正常运行。

3)应具备远程监控、故障报警、运行状况记录功能。

4)应具备防雷击抗浪涌抑制,抗静电放电功能。

5)具有ABM先进型电池自动化管理功能。由于蓄电池的好坏直接影响到UPS向负载不间断的供电。现大多数UPS中,都将蓄电池长期置于浮充状态,在市电供电正常时只充电不放电,长期以往会造成电池极板的钝化,使电池容量下降,严重影响后备供电时间。而ABM先进型电池自动化管理系统是一种“短时的快速恒流、均充充电—恒压浮充充电—长时间的微小电流放电的电池管理+实时的电池性能老化检测的综合型电池充放电管理系统”,并且可定期充电,可极高的延长了电池的使用寿命。

6)具有与发电机组匹配的能办因当需用发电机组来带UPS时,发电机组所送出的电源本身不但电压畸变大,而且它的内阻远比市电电网大,另外非线性负载会向柴油发电机组反射大量的高次谐波电流,可能会造成后接负载被烧毁、UPS故障等;并且市电停电到发电机供电间隙,UPS配套蓄电池已经对负载放电。因此应用额定功率大于UPS的标称输出功率的发电机组来向UPS负载供电,应为UPS标称输出功率的1.6倍以上。

7)具有微处理器控制技术。可以增强UPS的故障诊断、自动判断处理、各种保护措施、处理能力强、可靠性强、效率高等优点。

8)大型UPS必须具有输出隔离变压器。隔离变压器可以先对市电电网进行优化,给UPS提供宽松的工作环境以保证UPS故障率的减小;在UPS转到旁路时,先对市电进行了优化,减小了市电电网各种污染源对负载的冲击。

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