2-艾默生iTrust UL33 UPS产品说明

艾默生iTrust UL33 UPS产品说明

1.艾默生UPS性能简介 a. 简介

iTrust UL33系列UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可将电池能量逆变给负载，继续提供一段时间供电。UL33系列UPS采用带输出隔离变压器的高频双变换结构和先进的全数字控制技术，输出稳定、洁净、不间断的电源，具备完备的网络管理功能。 b. 基本组成

UL33系列UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和逆变静态开关、蓄电池组以及输入Q1/输出空开Q5等。

系统组成如图1-1所示，其中，空气断路器Q1控制主路交流电源输入，整流模块将交流电源变成直流电源，逆变模块进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。蓄电池组在交流停电时通过逆变向负载供电。输入电源也可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电。另外，要求对负载供电不间断而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。

c. 工作原理

UL33系列UPS单机系统主电路如图1-2所示。

主路输入电源从空气断路器Q1输入，通过熔断器，经自耦变压器降压，通过输入电感进入高频六管整流单元，高频整流将三相交流电变换为稳定的直流电源，实现功率因数校正，整流器同时具有充电器的功能；该部分电路采用延时软启动和DSP实时处理的全数字控制技术，提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性，可减小蓄电池充电纹波，延长蓄电池的寿命。

蓄电池通过接触器接入，只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通，蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。

逆变器采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开

关器件，把直流母线电源变换成三相交流。输出经过△/Z0变压器、静态开关、快速熔断器、空气断路器等功能单元，实现负载端与输入侧的隔离。

旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出。 双DSP和单片MCU组成全数字控制系统，为本机强大的功能提供了可靠保证。通过控制旁路静态开关和逆变器输出静态开关的通断状态可实现多种工作模式的切换，先进的电池管理可延长电池寿命，多种通信接口和管理软件为管理个性化提供了可能。

UL33系列UPS并机系统采用全数字、分散式在线并联技术。各台UPS由并机板引入并机逻辑信号和环流检测信号，可实现最多8台同型号UPS的直接并联。UL33系列UPS电源能够实现N+X冗余并联、扩容并联及串联热备份等多种工作方式。在线并机不需增加任何辅助设备，可缩短停电时间甚至无需断电，从而提高系统可靠性。 d. 结构布局

如图1-3和图1-4所示，UL33系列UPS系统主要由整流模块、逆变模块、辅助电源、输入输出配电、监控系统、并机控制、防雷和EMI系统、风扇制冷系统、输入输出隔离滤波系统等组成。

e. 工作模式 正常工作模式

在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。原理框图见图1-5。

电池工作模式

当主路市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池通过逆变器输出交流电向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。原理框图见图1-6。

旁路工作模式

旁路工作方式有两种，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。

在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。过载消除后，系统自动恢复正常供电方式。

当用户关机，或主路市电异常且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会切换并停留在旁路工作模式。此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。原理框图见图1-7。

ECO工作模式

如果负载对电源的质量要求不是很高(如用户设备允许断电达20ms)，而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电；当旁路电源断电或超出允许范围时，UPS会自动将负载切换到由主路或电池逆变器供电(间断时间＜15ms)。当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地切回到旁路供电，从而大大提高了系统的效率。原理框图见图1-8。

维修工作模式

对UPS系统及电池进行全面检修或设备故障维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对负载不停电维护。维修时需要断开UPS内部的主路输入开关Q1、旁路输入开关Q2和电池输入开关QF1以及输出开关Q5，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。原理框图见图1-9。

智能发电机模式

当市电无法供电，柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现柴油发电机组与蓄电池联合供电。联合供电时间应当服从电池管理系统的设置。原理框图见图1-10。

f. 基本功能

【电池管理功能】UL33系列UPS系统具有先进的电池管理功能，主要包括电池故障

检测、电池放电后备时间预测及其它多种常规功能。

【延时软启动功能】UL33系列UPS系统有完备的延时软启动功能，能大大减小系统

启动过程中对设备和电网的冲击。

【告警和保护功能】UL33系列UPS系统具有多种告警方式，可通过声、光、LCD、输入输出接点以及网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确和详细的提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。 【冷启动功能】UL33系列UPS系统在没有交流电源输入但蓄电池组一直并联在直流母线的情况下，可直接启动UPS。

【市电恢复自启动功能】市电恢复自启动功能是专门针对UPS设备接有后备电池

的应用场合设计的，可以在后备电池实施欠压保护以后，输入交流电恢复正常时，UPS电源自启动，按照预先设定好的工作模式选择供电方式。该功能与网络监控一起实现无人值守场合的UPS自动启机。

【监控系统功能】UL33系列UPS的监控系统具有优异的本机监控功能和并机控制方法，支持灵活的网络化监控，可以充分满足不同用户的应用需求。

【紧急关机功能】通过“紧急关机”按钮可以关闭整流器、逆变器，封锁输出（包括旁路和逆变器），同时将电池连接断开。 g.性能指标 特性参数

UL33系列UPS系统具有优良的特性参数，如表1-1所示。

电气参数

在进行UPS电源成套供电系统设计中，动力电源、制冷设备、输入配电、输出配电、电缆选择等方面的工作可以参照表1-2。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p8dv.html