VERTIV維諦艾默生UPS電源UHA1R-0020標(biāo)機(jī)

 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)電源的要求越來越高UPS日益受到重視，并逐漸發(fā)展成為一種具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護(hù)系統(tǒng)。尤其是在電網(wǎng)的線路及供電質(zhì)量不太高、抗干擾的技術(shù)落后，同時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)電源的要求又比較高的情況下，UPS的作用就顯得更加明顯。

UPS的保護(hù)作用首先表現(xiàn)在對(duì)市電電源進(jìn)行穩(wěn)壓，UPS的輸入電壓范圍比較寬，一般情況是從170V到250V，而輸出電源的質(zhì)量是相當(dāng)高的，后備式的UPS輸出電壓在5%~8%，輸出頻率穩(wěn)定在1Hz；如圖1，在線式UPS輸出電壓穩(wěn)定在3%以內(nèi)，輸出頻率穩(wěn)定在0.5Hz。在市電正常時(shí)，UPS電源相當(dāng)于交流市電穩(wěn)壓器；同時(shí)市電對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，此時(shí)也相當(dāng)于充電器。在市電突然掉電的情況下，UPS自動(dòng)切換到蓄電池供電，使計(jì)算機(jī)維持正常工作，保護(hù)軟硬件不受損害。

 
  新設(shè)計(jì)的輸入濾波器在降低電流諧波和提高滿載功率因數(shù)方面具有更好的效果。 但是，在空載或很小的負(fù)載條件下，會(huì)得出帶有電容引線的非常低的功率因數(shù)，尤其是那些濾波器，以滿足5％的更大電流失真。 通常，當(dāng)負(fù)載小于25％時(shí)，大多數(shù)艾默生UPS電源系統(tǒng)的輸入濾波器將導(dǎo)致功率因數(shù)大大降低。 盡管如此，輸入功率因數(shù)很少會(huì)低于30％，并且一些新系統(tǒng)甚至達(dá)到了低于2％的空載功率因數(shù)，接近理想的電容負(fù)載。
 
  這種情況不會(huì)影響艾默生的UPS電源輸出和關(guān)鍵負(fù)載，也不會(huì)影響電源變壓器以及輸配電系統(tǒng)。 但是生成器是不同的。 經(jīng)驗(yàn)豐富的發(fā)電機(jī)工程師知道，在較大的電容負(fù)載下，發(fā)電機(jī)將無法正常工作。 連接較低功率因數(shù)的負(fù)載時(shí)，典型容量小于15％至20％。 由于系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)，可能會(huì)關(guān)閉發(fā)電機(jī)。 市電停電后會(huì)發(fā)生這種關(guān)機(jī)。 緊急發(fā)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)艾默生的UPS電源系統(tǒng)負(fù)載將導(dǎo)致災(zāi)難性事故。 停機(jī)會(huì)對(duì)關(guān)鍵負(fù)載造成危險(xiǎn)，其原因有兩個(gè)：首先，需要手動(dòng)重啟發(fā)電機(jī)，并且必須在艾默生UPS動(dòng)力電池放電之前進(jìn)行； 其次，發(fā)電機(jī)可能會(huì)在關(guān)機(jī)前造成系統(tǒng)中的“過電壓”，可能損壞電話設(shè)備，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，艾默生UPS電源模塊。

更糟的是，事故發(fā)生后，很難區(qū)分責(zé)任，識(shí)別問題并加以糾正。 艾默生UPS電源制造商表示，艾默生UPS電源系統(tǒng)測(cè)試是完整的，并指出在其他地方的同一設(shè)備中也未發(fā)生類似問題。 發(fā)電機(jī)制造商表示這是一個(gè)負(fù)載問題，無法調(diào)整發(fā)電機(jī)以解決該問題。 同時(shí)，用戶工程師解釋了他的規(guī)格，希望兩家制造商能夠相互兼容。 要了解發(fā)生事故的原因以及如何避免發(fā)生事故（或如何在關(guān)鍵應(yīng)用中找到解決方案），您首先需要了解發(fā)電機(jī)與負(fù)載之間的工作關(guān)系。

2.1發(fā)電機(jī)和負(fù)載
 
  發(fā)電機(jī)依靠電壓調(diào)節(jié)器來控制輸出電壓。 穩(wěn)壓器檢測(cè)三相輸出電壓，并將其平均值與所需的電壓值進(jìn)行比較。 調(diào)節(jié)器從發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輔助電源（通常是與主發(fā)電機(jī)同軸的小型發(fā)電機(jī)）獲取能量，并將直流電傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)勵(lì)磁線圈。 線圈電流上升或下降，控制發(fā)電機(jī)定子線圈的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或電動(dòng)勢(shì)EMF的大小。 定子線圈的磁通量決定了發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
 
  發(fā)電機(jī)定子線圈的內(nèi)阻用Z表示，包括電感部分和電阻部分； 由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)由交流電壓源表示為E。 假設(shè)負(fù)載是純電感性的，則在矢量圖中，電流I滯后于電壓U恰好為90°電相位角。 如果負(fù)載是純電阻性的，則U和I的矢量將重合或同相。 實(shí)際上，大多數(shù)負(fù)載在純電阻和純電感之間。 由流經(jīng)定子線圈的電流引起的電壓降由電壓矢量I×Z表示。它實(shí)際上是兩個(gè)較小的電壓矢量的和，電阻電壓降與I同相，電感電壓降90°。 在此示例中，它恰好與U同相。因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)必須等于發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻的電壓降與輸出電壓之和，即向量E =  U和I×Z。改變E的電壓調(diào)節(jié)器可以有效地控制電壓U。

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