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解析“UPS電源與EPS電源”的工作原理及兩者之間的區(qū)別

發(fā)布時(shí)間 : 2018-11-16

電氣領(lǐng)域廣而寬,雖并非每一項(xiàng)知識(shí)都會(huì)用到,但知道總比不知道好。許多人對(duì)EPS和UPS不熟悉,如果是在工廠、商場(chǎng)、通信部門(mén)的配電室工作的朋友應(yīng)該常見(jiàn)這類(lèi)東西。EPS和UPS都叫做電源柜,這樣一來(lái),就把很多新手電工弄蒙了。實(shí)際上二者全稱(chēng)并不相同,UPS叫做不間斷電源,EPS叫做應(yīng)急電源。具體的工作原理及兩者的區(qū)別,往下看!!!

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UPS( UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM)電源是不間斷電源的簡(jiǎn)稱(chēng) ,其主要作用是通過(guò)蓄電池與主機(jī)相連的方式來(lái)為計(jì)算機(jī)或一些電子設(shè)備提供穩(wěn)定的,并且不間斷的電源供應(yīng)。主要是用來(lái)給重要的負(fù)載提供電力保護(hù),包括消除電網(wǎng)中的各種電力擾動(dòng),如停電、電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)、諧波、電壓畸變、電噪聲、尖沖等。它是國(guó)際和國(guó)內(nèi)公認(rèn)的一種保護(hù)重要負(fù)載的產(chǎn)品,有嚴(yán)格的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

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1、UPS的分類(lèi)及工作原理

UPS的工作原理是利用電池的化學(xué)能作為后備能,當(dāng)交流電出現(xiàn)故障中斷時(shí),UPS可不間斷的為設(shè)備提供電能,一般由整流器、逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、蓄電池等組成。

2、UPS的分類(lèi):

按工作原理分為:離線式、在線式。

按供電方式分為:單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出、三相輸入三相輸出。

按功率分為:10kva一下的小型機(jī)、10kva-100kva的中型機(jī)、100kva以上的大型機(jī)。

按輸出波形分為:方波、梯形波、正弦波。

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3、后備式和在線式UPS工作原理

1)后備式UPS(離線式UPS)

在市電正常時(shí)由市電直接向設(shè)備供電,當(dāng)市電斷開(kāi)時(shí)由蓄電池逆變供電。

其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,有切換時(shí)間,不適用于對(duì)電源質(zhì)量要求高的設(shè)備,通常用于個(gè)人計(jì)算機(jī)。

2)在線互動(dòng)式UPS

在市電正常時(shí),由市電經(jīng)整流器供直流電給逆變器工作,由逆變器直接向設(shè)備提供交流電,同時(shí)充電器給蓄電池充電,保持蓄電池滿(mǎn)容量。逆變器始終處于工作狀態(tài),保證不間斷輸出,不存在切換時(shí)間。適用于對(duì)電力質(zhì)量要求高的設(shè)備。

其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩(wěn)定度較差,有切換時(shí)間,且輸出波形一般為方波。所以后備式UPS不太適合用在對(duì)電源質(zhì)量要求較高的設(shè)備上,一般多用于個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

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EPS(EMERGENCY POWER SUPPLY)電源是緊急電力供給電源的簡(jiǎn)稱(chēng),通常應(yīng)用于應(yīng)急和事故照明當(dāng)中。主要是在市電停電后給負(fù)載提供一定的供電時(shí)間,因此,它從市電停電到重新有輸出是有間斷的。市電正常時(shí)是由市電給負(fù)載供電,但不對(duì)市電中存在的各種電源質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行處理,有點(diǎn)像后備式的UPS電源。但這種產(chǎn)品在中國(guó)只有在消防法中各處了一個(gè)定義,沒(méi)有明確的解釋?zhuān)趪?guó)際上也沒(méi)有同類(lèi)的產(chǎn)品,因此也就沒(méi)有對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

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1、EPS的分類(lèi)及工作原理

EPS的工作原理類(lèi)似后備式UPS,一般由充電器、逆變器、蓄電池、自動(dòng)切換裝置、控制系統(tǒng)組成,特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)。適用于電感性、電容性及綜合性負(fù)載。

2、EPS的分類(lèi)

按所帶負(fù)載類(lèi)型可分為:

1)應(yīng)急照明型

2)應(yīng)急照明及動(dòng)力混合型

3)動(dòng)力性

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很多人覺(jué)得EPS是從UPS的應(yīng)用發(fā)展而來(lái),這句話(huà)并不確切。UPS電源和EPS電源并沒(méi)有什么區(qū)別,在用途上也可以時(shí)間互通,但實(shí)際上,這兩種電源是存在一定區(qū)別的。

1、設(shè)計(jì)指標(biāo)的區(qū)別

兩種設(shè)備均采用了IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術(shù)和PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù),同時(shí)都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統(tǒng)上有很大差異:UPS是以電壓反饋的單閉環(huán)控制系統(tǒng),因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)整精度較好;而EPS的逆變器控制系統(tǒng)是由電壓、電流反饋組成的多閉環(huán)控制系統(tǒng),其輸出功率的過(guò)載能力、負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng),可靠性高。

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2、輸出上的區(qū)別

UPS的供電對(duì)象是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,負(fù)載性 質(zhì)差別不大,所以國(guó)標(biāo)規(guī)定UPS輸出功率因數(shù)為 0.8。而EPS主要是作為電源應(yīng)急保障,負(fù)載性質(zhì)為感性、容性及整流性負(fù)載兼而有之。有些負(fù)載是市電停電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,一般要求120%額定負(fù)載下仍能正常運(yùn)行10min以上,所以EPS需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好,抗過(guò)載能力要強(qiáng)。UPS額定容量以視在功率(kV·A)為單位,EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優(yōu)質(zhì)供電,是選擇逆變優(yōu)先;而EPS電源為保證應(yīng)急使用,是選擇市電優(yōu)先。

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3、應(yīng)用范圍的不同

在我國(guó)EPS主要用于消防類(lèi)負(fù)荷及一些對(duì)供電質(zhì)量要求不太高但需保證連續(xù)供電的用電設(shè)備,僅強(qiáng)調(diào)能持續(xù)供電這一功能。EPS用于消防負(fù)荷時(shí),其產(chǎn)品技術(shù)受公安部消防認(rèn)證。UPS一般用于計(jì)算機(jī)及數(shù)字信息系統(tǒng)等場(chǎng)合,要求供電質(zhì)量較高的負(fù)載,主要強(qiáng)調(diào)逆變切換時(shí)間、輸出電壓、頻率穩(wěn)定性、輸出波形的純正、無(wú)各種干擾等。

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4、兩者功能上的區(qū)別

兩者均有市電旁路及逆變電路,但EPS僅具有持續(xù)供電功能,一般對(duì)逆變切換時(shí)間要求不高,可有多路輸出,有些EPS還配置蓄電池單體監(jiān)測(cè)功能。EPS在市電正常時(shí)由旁路供電;在市電中斷時(shí)才轉(zhuǎn)為逆變供電,電能利用率高,而UPS一般強(qiáng)調(diào)其三大功能:穩(wěn)壓穩(wěn)頻;對(duì)切換時(shí)間要求極高的不間斷供電;凈化市電。日常著重整流/逆變的雙變換電路供電,在逆變器故障或過(guò)載時(shí)才轉(zhuǎn)為旁路供電,電能利用率不高。UPS并不是僅在市電中斷時(shí)才發(fā)揮作用,當(dāng)市電出現(xiàn)電壓過(guò)低、過(guò)高,線路出現(xiàn)浪涌等異常情況, UPS能輸出高質(zhì)量電源,確保用電設(shè)備正常運(yùn)行。

UPS電源與EPS電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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UPS電源和EPS電源的比較

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小結(jié):綜上所述,在選用UPS、EPS時(shí),需分清使用性質(zhì)、場(chǎng)合、用途,合理地選擇。千萬(wàn)不能片面地認(rèn)為EPS比UPS好或UPS比EPS好,它們各有各的用途,各有各的設(shè)計(jì)理念。通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期對(duì)直流電源設(shè)計(jì)生產(chǎn)以及UPS、 EPS的應(yīng)用、認(rèn)識(shí)和理解,結(jié)合在EPS設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)UPS和EPS的原理、性能特點(diǎn)和適用領(lǐng)域進(jìn)行了粗淺的探討,希望能對(duì)大家更好地認(rèn)識(shí)和應(yīng)用UPS和EPS有所幫助。

專(zhuān)注于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維與運(yùn)營(yíng)管理,分享運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),分享數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)應(yīng)用。


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