提到柴油機動態(tài)式不間斷電源UPS,可能很多專業(yè)的UPS電源工程師都很陌生。本文就簡要介紹柴油機動態(tài)式不間斷電源UPS,使讀者認識這項產(chǎn)品,給電源設(shè)計師在今后的實際應(yīng)用中多一種選擇的思路。
為了對動態(tài)式的不間斷電源有更深入的認識,先了解一下不間斷電源的發(fā)展。
從UPS的發(fā)展歷史來說,經(jīng)歷了兩個階段:旋轉(zhuǎn)(動態(tài))式UPS和靜態(tài)變換(電池式)式UPS。
早期的UPS被稱為旋轉(zhuǎn)式UPS,是由整流器、電池、直流電動機、柴(汽)油機、飛輪和發(fā)電機組成。在市電供電情況下,電動機帶動飛輪和發(fā)電機給負載供電;當斷電后,由于飛輪的慣性作用,會繼續(xù)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而使發(fā)電機能持續(xù)給負載提供電源(電能-動能-電能),起到緩沖的作用,同時啟動柴(汽)油機。當油機轉(zhuǎn)速與發(fā)電機轉(zhuǎn)速相同時,油機離合器與發(fā)電機相連,完成從市電到油機的轉(zhuǎn)換。盡管其維護簡單,也比較穩(wěn)定,但系統(tǒng)龐大,操作不便,而且效率低,噪聲大,電力品質(zhì)不高,技術(shù)條件的限制迫使人們采用這種最簡單的解決方案。隨著電腦網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療器械和精密儀器的不斷涌現(xiàn)和大量應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)式UPS已難以滿足要求。因此隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,另一種形式的UPS---靜態(tài)變換式UPS便應(yīng)運而生了,這是我們目前最常見到的UPS類型,也是絕大多數(shù)人對于UPS的概念。
從世界范圍來講,UPS的發(fā)展與應(yīng)用在中國相對比較滯后,這主要還是由于經(jīng)濟相對落后造成的。近些年,隨著國民經(jīng)濟的不斷壯大,國內(nèi)客戶對UPS的需求逐漸擴大。使得UPS得到了廣泛的應(yīng)用。事實上,絕大多數(shù)人從一開始接觸和了解的,就是靜止式的電池UPS。談到動態(tài)旋轉(zhuǎn)式的UPS,對很多人來講,就是一個全新的概念了。這下您就要問了,既然之前提到的動態(tài)式UPS有那么多的缺點,已經(jīng)基本上被電池式的UPS替代了,那么就沒有必要強調(diào)這個所謂的新的概念了吧。
其實不然,產(chǎn)品存在的價值是因為客戶的需要。動態(tài)式UPS的存在,彌補了電池式UPS的不足,動態(tài)式UPS結(jié)合自身的優(yōu)點,經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和改進,在大功率市場,已經(jīng)獨樹一幟,相比較電池式的UPS,單機功率范圍高,優(yōu)勢明顯,功能強大,具備了集成化的電源解決方案,由于其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,可靠性更高,并且隨著功率應(yīng)用的增高,其高效率產(chǎn)生經(jīng)濟性更加突出。因而在國際上的大功率市場,得到了廣泛的應(yīng)用。
那么,到底什么是動態(tài)式的UPS呢?有什么優(yōu)點呢?下面就處于國際領(lǐng)先地位的荷蘭海泰克電源保護有限公司典型的動態(tài)式UPS簡述一下。
一、系統(tǒng)描述
該系統(tǒng)以簡潔而有效的方式不斷地對市電進行過濾,并保護突發(fā)停電事故。動態(tài)式的UPS系統(tǒng)以其獨特的設(shè)計理念,為用戶提供最優(yōu)化的UPS系統(tǒng),保證用戶設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。根據(jù)燃料供應(yīng)量的不同,UPS能夠滿足不同時間長短的電源供應(yīng)。

該系統(tǒng)主要由五個核心部分組成:
⑴同步交流發(fā)電機。在市電模式下,發(fā)電機的作用就相當于一個同步電容器,它能保持感應(yīng)耦合器外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。它為負載提供無功功率,與電抗器結(jié)合作為有源濾波器。當市電斷電時,發(fā)電機先由感應(yīng)耦合器驅(qū)動,然后由柴油機驅(qū)動,提供電源給緊急負載使用。
⑵感應(yīng)耦合器。感應(yīng)耦合器是該產(chǎn)品獨特設(shè)計的理念,也是UPS系統(tǒng)的心臟。外轉(zhuǎn)子包含一個兩極三相線圈, 在市電模式下,它能加快自由轉(zhuǎn)動的內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。市電斷電時,UPS使外轉(zhuǎn)子的直流線圈通電,藉此取出內(nèi)轉(zhuǎn)子儲存的動能。柴油機啟動并加速到全速運轉(zhuǎn)或者全功率需要些許時間,而由內(nèi)轉(zhuǎn)子取出的能量足夠滿足這段時間的能量需求。
為了對動態(tài)式的不間斷電源有更深入的認識,先了解一下不間斷電源的發(fā)展。
從UPS的發(fā)展歷史來說,經(jīng)歷了兩個階段:旋轉(zhuǎn)(動態(tài))式UPS和靜態(tài)變換(電池式)式UPS。
早期的UPS被稱為旋轉(zhuǎn)式UPS,是由整流器、電池、直流電動機、柴(汽)油機、飛輪和發(fā)電機組成。在市電供電情況下,電動機帶動飛輪和發(fā)電機給負載供電;當斷電后,由于飛輪的慣性作用,會繼續(xù)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而使發(fā)電機能持續(xù)給負載提供電源(電能-動能-電能),起到緩沖的作用,同時啟動柴(汽)油機。當油機轉(zhuǎn)速與發(fā)電機轉(zhuǎn)速相同時,油機離合器與發(fā)電機相連,完成從市電到油機的轉(zhuǎn)換。盡管其維護簡單,也比較穩(wěn)定,但系統(tǒng)龐大,操作不便,而且效率低,噪聲大,電力品質(zhì)不高,技術(shù)條件的限制迫使人們采用這種最簡單的解決方案。隨著電腦網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療器械和精密儀器的不斷涌現(xiàn)和大量應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)式UPS已難以滿足要求。因此隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,另一種形式的UPS---靜態(tài)變換式UPS便應(yīng)運而生了,這是我們目前最常見到的UPS類型,也是絕大多數(shù)人對于UPS的概念。
從世界范圍來講,UPS的發(fā)展與應(yīng)用在中國相對比較滯后,這主要還是由于經(jīng)濟相對落后造成的。近些年,隨著國民經(jīng)濟的不斷壯大,國內(nèi)客戶對UPS的需求逐漸擴大。使得UPS得到了廣泛的應(yīng)用。事實上,絕大多數(shù)人從一開始接觸和了解的,就是靜止式的電池UPS。談到動態(tài)旋轉(zhuǎn)式的UPS,對很多人來講,就是一個全新的概念了。這下您就要問了,既然之前提到的動態(tài)式UPS有那么多的缺點,已經(jīng)基本上被電池式的UPS替代了,那么就沒有必要強調(diào)這個所謂的新的概念了吧。
其實不然,產(chǎn)品存在的價值是因為客戶的需要。動態(tài)式UPS的存在,彌補了電池式UPS的不足,動態(tài)式UPS結(jié)合自身的優(yōu)點,經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和改進,在大功率市場,已經(jīng)獨樹一幟,相比較電池式的UPS,單機功率范圍高,優(yōu)勢明顯,功能強大,具備了集成化的電源解決方案,由于其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,可靠性更高,并且隨著功率應(yīng)用的增高,其高效率產(chǎn)生經(jīng)濟性更加突出。因而在國際上的大功率市場,得到了廣泛的應(yīng)用。
那么,到底什么是動態(tài)式的UPS呢?有什么優(yōu)點呢?下面就處于國際領(lǐng)先地位的荷蘭海泰克電源保護有限公司典型的動態(tài)式UPS簡述一下。
一、系統(tǒng)描述
該系統(tǒng)以簡潔而有效的方式不斷地對市電進行過濾,并保護突發(fā)停電事故。動態(tài)式的UPS系統(tǒng)以其獨特的設(shè)計理念,為用戶提供最優(yōu)化的UPS系統(tǒng),保證用戶設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。根據(jù)燃料供應(yīng)量的不同,UPS能夠滿足不同時間長短的電源供應(yīng)。

該系統(tǒng)主要由五個核心部分組成:
⑴同步交流發(fā)電機。在市電模式下,發(fā)電機的作用就相當于一個同步電容器,它能保持感應(yīng)耦合器外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。它為負載提供無功功率,與電抗器結(jié)合作為有源濾波器。當市電斷電時,發(fā)電機先由感應(yīng)耦合器驅(qū)動,然后由柴油機驅(qū)動,提供電源給緊急負載使用。
⑵感應(yīng)耦合器。感應(yīng)耦合器是該產(chǎn)品獨特設(shè)計的理念,也是UPS系統(tǒng)的心臟。外轉(zhuǎn)子包含一個兩極三相線圈, 在市電模式下,它能加快自由轉(zhuǎn)動的內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。市電斷電時,UPS使外轉(zhuǎn)子的直流線圈通電,藉此取出內(nèi)轉(zhuǎn)子儲存的動能。柴油機啟動并加速到全速運轉(zhuǎn)或者全功率需要些許時間,而由內(nèi)轉(zhuǎn)子取出的能量足夠滿足這段時間的能量需求。