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UPS的发展及分类

作者: 来源: 发布时间:2009/6/17 10:50:56  点击数:4341

1 UPS的发展情况

20世纪60年代以前,电网电源通过整流器输出直流,驱动带有很大飞轮的直流电动机,该电动机再带动交流发电机,发电机发出交流给负载供电。当电网电源中断后,利用飞轮的惯性使发电机继续旋转发电,同时起动油机并使其转速与发电机转速相同,再使油机离合器与发电机相连继续发电。这种方式虽然工作可靠,但设备笨重、效率低、噪声大,现已基本淘汰。
20世纪60年代,UPS主要采用晶闸管,研究的重点是逆变换流技术,并随着逆变技术的不断完善,得到了较为广泛的应用。存在的问题是:当时的普通晶闸管不具有自关断特性,加上抗干扰能力较差,影响了UPS工作的可靠性。
20世纪70年代,逆导晶闸管得到应用,使得UPS装置小型化,同时采用冗余并联技术又提高了UPS的可靠性与输出功率。
20世纪80年代,PWM技术的出现以及GTO和晶体管模块的应用,使UPS结构紧凑,装置更小,同时使用频率更高。
20世纪90年代至今,采用了交流输入的瞬时值控制方案和输出电压瞬时值控制技术,以及GTR、VMOS、IGBT的应用,使UPS的功率因数得到进一步提高,其保护功能也进一步完善。
现在,人们正在研究采用具有容错功能的冗余配置方案,解决当某台UPS故障后,其他UPS 装置继续同步(同频、同相、同幅)给负载供电的问题;另外,人们在研究UPS和计算机网络之间建立双向通信调控功能,实现计算机网络对UPS的监控。总之,随着电子技术的不断进步,UPS必将朝着高可靠性、智能化、小型化的方向发展。

2 UPS的分类

UPS的种类繁多,可以从不同方面进行分类。
按照输出功率(容量)S的大小来分,从国内外的文献上有两种分法。一是分为4等:微型,S<3kVA;小型,3kVA≤S<10kVA;中型,10kVA≤S<100kVA;大型,S≥100kVA。二是分为3等:小型,S<10kVA;中型,10kVA≤S≤100kVA;大型,S>100kVA。
按照输入输出方式来分,有单相输入单相输出;两相输入两相输出;三相输入三相输出(包括三相三线制与三相四线制两种);三相输入单相输出。
按照输出电压波形来分,有方波,阶梯波与正弦波三种。
按照供电时间t的长短来分,有短时间供电(t≤30min)和长时间供电(0.5h<t<10h)两种。短时供电中,一般的UPS标准后备时间有10min与30min两种。
按照工作原理来分,有动态式(前述电动机—发电机组合)与静态式。静态式又分为后备式、在线互动式与在线式三种。在线式又有双变换在线式与双逆变电压补偿在线式等。

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