应急电源用的EPS和UPS电源
(b) 选用带变频启动功能的电机专用型EPS
如图3所示,市电供电正常时,经交流旁路和转换开关向后接电机负载供电。与此同时,市电还经充电器向电池插件电感组充电。当市电共模电感器供电中断时、为确保EPS的安全运行, 希望它执行”延时切换”操作,以便让电机彻底”停止转动”后、再启动变频器,由它对后接电机执行从0—50Hz的频率逐渐增高的变频启动的操作(启动时间为几秒钟)。釆用变频启动方案带来的好处是:
(a)防止在EPS电源与处于”惯性运动状态”下的电机所产生的自激励电源之间、因相互处于”非同步入锁”状态而产生的故障隐患;
(b)可以降低EPS的输出功率和降低投资成本。此时,EPS的输出功率只需取1.2—1.4倍电机一体电感器的额定功率就可满足要求。
其缺点是:
(a)要求用户的电机负载要首先停机,然绕行电感后再慢速”变频启动”,从而造成电机负载工作的”不连续性”。
(b)如果后接的几台电机需要在不同的时刻进行”分时启动”操作时,就会可能遇到这样的技术难题:在启动新的电机时,当EPS的输功率足够大时,它可能会承受到5—10倍的电机启动浪涌电流的”冲击”。否则,就会迫使EPS重新进入新一轮的”变频启动”工作状态。由此所带来的问题之一是:原来处于正常工作转速的电动,会被再次拖入转速由0—50Hz的变速启动阶段,从而给用户的工作带来麻烦/问题。
(4)应急电源用UPS
近年来,在双变换、在线式UPS的基础上开发出一种带ECO作模式(经济工作模式)的UPS电源(例:艾默生公司的UL33及Hipulse系列的UPS电源)。
如图4所示,当市电工作正常时,市电电源经处于”导通状态”的交流旁路上的静态开关向后接负载供电。与此同时,市电电源经整流器向电池组充电及向逆变器提供直流电源。此时,从逆变器所输出的交流电源具有两个工作特性:(a) 与市电电源处于同步跟踪状态; (b) 由于逆变器的输出静态开关处于关断状态,UPS中的逆变器处于低功耗的空载运行状态。
由此可见:按 ECO模式工作的UPS不仅可以驱动具有各种不同Cosф值的负载。而且,它处于高效运行状态(系统效率高达97%以上)。
当市电”供电中断”/市电电压或频率超限时(见图5),它可以在<15ms的时间内、从交流旁路供电状态→逆变器供电状态。当输入电源恢复正常后(在允许范围内),系统自动执行从逆变器供电状态→交流旁路供电状态。此时的切换时间为零。
同EPS处于逆变器供电状态相比, 当UPS处于逆变器供电状态时,它具有如下优势:
■UPS的切换时间小于EPS的切换时间:由一体成型贴片电感于UPS的最大切换时间<15ms。所以,可以用它来驱动高压气体灯型的负载。相比之下,由于多数EPS的切换时间在25ms-100ms左右。所以,不塑封电感宜用它来带这种照明系统。
■UPS的可靠性高:输入电源正常时,它的逆变器是处于”空载待命”状态的,当输入电源中断/电压超限时、对UPS的逆变器来说,只需执行从空载→带载的操作。不会出现在EPS中的逆变器所面临的”突然开机启动、并带载”的恶劣工作环境。此外,导致UPS可靠性较高的另一个原因是:UPS的逆变器是按长期、连续工作方式来设计的、其IBGT功放管的”电流裕量”取得较大。相反,EPS的逆变器是按短期、应急工作方式来设计的、其IBGT功放管的”电流裕量”取得较小。
■UPS的抗输出过载能力优于EPS电源:当用户的负载是照明+电机型混合负载时,它有利于釆用直接”硬启动”电机的工作方式。■UPS产品的生产”成熟性”远高于EPS:UPS已经历过数十年的生产考验和技术改一体电感器进,积累了相当丰富的生产和维护经验,大型UPS的平均无故障时间(MTBF)高达40-50万小时。相比之下,EPS是近几年才开始小量生产,其产品的可靠性还有待于实践的考验。
(5)结论
当市电供电正常时,EPS 和按ECO模式工作的UPS都具有高效、节能和可带各种Cosф值负载的能力。当市电供电不正常时,UPS同EPS相比,它具有切换时间短、可靠性高和产品的生产”成熟性”高等优势。当用户的负载为高压气体灯时,宜选用UPS电源。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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