后備式ups電源原理圖

常規(guī)的大容量UPS 均為在線運(yùn)行方式，即在市電掉電或恢復(fù)時(shí)進(jìn)行無間斷（0 毫秒）切
換，以保證重要負(fù)荷的不間斷供電，而常規(guī)的后備式UPS 往往容量在2kVA 以下。
事實(shí)上有很多場(chǎng)合并無必要安裝在線式UPS，但其負(fù)載功率往往也較大，如在以下應(yīng)用
場(chǎng)合：
? 發(fā)電廠、變電站事故照明、潤(rùn)滑油泵、水泵供電；
? 樓宇、小區(qū)消防、緊急照明；
? 礦山、鋼廠等應(yīng)急用電；
……
在以上諸多場(chǎng)合，若采用在線式UPS，當(dāng)然能滿足要求，但一方面電源的“大材小用”，
造成不必要的投資；另一方面由于在線式UPS 的系統(tǒng)效率較低，從而造成電能的巨大損耗，
若采用大容量后備式UPS，可完全克服上述弊端。
1 大容量在線式與后備式UPS 原理
在線式UPS 原理如圖1（a）所示，交流市電經(jīng)過整流后一方面給蓄電池組充電，另一
方面給逆變器供電，一旦交流失電，整流器將停止工作，逆變器的輸入將有蓄電池組供給；
后備式UPS 原理如圖1（b）所示，交流市電正常情況下交流電力經(jīng)過靜態(tài)旁路開關(guān)給負(fù)載
供電，而逆變器則處于熱備份狀態(tài)，一旦市電電壓異常，逆變器將自動(dòng)投入運(yùn)行，兩組靜態(tài)
開關(guān)互鎖，保證交流市電和逆變輸出電源之間不造成環(huán)流。

在供電要求不高的場(chǎng)合，采用大容量后備式UPS 有許多優(yōu)勢(shì)，主要有：
1) 大大降低電源成本，由于省略了與逆變器等同功率的整流器，因而電源成本可降低
1/3。
2) 系統(tǒng)效率大大提高，由于市電正常時(shí)，電源由交流旁路供電，只有浮充充電機(jī)很小
的耗電和靜態(tài)開關(guān)產(chǎn)生的損耗，另外電源輸入端由于無整流性負(fù)載，因此其功率因
數(shù)只與負(fù)載有關(guān)，當(dāng)負(fù)載為阻性時(shí)，無須校正，功率因素為1。
3) 系統(tǒng)帶載能力較強(qiáng)，旁路供電時(shí)逆變電源并不承擔(dān)負(fù)載，而靜態(tài)開關(guān)均采用大功率
晶閘管模塊，其允許過載能力很強(qiáng)，可帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載。
2 大容量后備式UPS 技術(shù)方案
大容量后備式UPS 雖然其原理于500VA 后備UPS 一樣，但由于其輸出功率較大，因此仍
有很多關(guān)鍵的技術(shù)問題，主要有：
? 適合應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大功率逆變技術(shù)；
? 大容量后備式UPS 的
3 大功率逆變電源
將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，時(shí)相對(duì)成熟的技術(shù)，常規(guī)的UPS 內(nèi)部都有逆變器部分，但
對(duì)于大容量后備式UPS 來說，由于其負(fù)載往往是電動(dòng)機(jī)負(fù)載，沖擊時(shí)間比較長(zhǎng)，特別是大功
率風(fēng)機(jī)，由于其慣性較大，起動(dòng)時(shí)間有的達(dá)到10s 以上，由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間由5～7 倍沖
擊電流，在電源與電動(dòng)機(jī)容量接近的情況下，常規(guī)UPS 不能承受5～7 倍、并持續(xù)10s 以上
的過載，若僅僅將電源余量增加，必然造成投資增加，本文采用快速電流反饋控制技術(shù)，可
使逆變電源的容量與電動(dòng)機(jī)容量相接近，從而大大降低電源成本。