從其發(fā)展歷史來(lái)說(shuō),UPS經(jīng)歷了兩個(gè)階段:旋轉式UPS和靜態(tài)變換式UPS。
旋轉式UPS由整流器、電池、直流電動(dòng)機、柴(汽)油機、飛輪和發(fā)電機組成。在市電供電情況下,電動(dòng)機帶動(dòng)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(huì )繼續帶動(dòng)發(fā)電機的轉子旋轉,從而使發(fā)電機能持續給負載提供電源(電能-動(dòng)能-電能),起到緩沖的作用,同時(shí)啟動(dòng)柴(汽)油機。當油機轉速與發(fā)電機轉速相同時(shí),油機離全器與發(fā)電機相連,完成從市電到油機的轉換。這是UPS的較早形式,盡管其維護簡(jiǎn)單,也比較穩定,但系統龐大,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不得不采用這種簡(jiǎn)單的解決方案。
隨著(zhù)電腦網(wǎng)絡(luò )、醫療器械和精密儀器的不斷涌現和大量應用,旋轉式UPS已難以滿(mǎn)足要求。因此隨著(zhù)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便應運而生了,這是我們目前常見(jiàn)到的UPS類(lèi)型。
從技術(shù)上講,靜態(tài)式UPS分為三類(lèi):離線(xiàn)式(OFF LINE)、在線(xiàn)式(ON LINE)和在線(xiàn)互動(dòng)式(ON LINE INTERACTIVE)。一般來(lái)說(shuō),這種UPS主要有兩種工作狀態(tài),分別工作于不同的市電環(huán)境下。當市電正常時(shí),(指UPS可以接受、認可的電壓幅值、頻率和波形比負載接受的范圍要大),由市電通過(guò)UPS給負載供電。UPS對市電進(jìn)行濾波、穩壓和穩頻調整后,提供給負載更加穩定和潔凈的電源。同時(shí),UPS通過(guò)充電器把電能轉變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在電池中。當UPS偵測到市電異常時(shí),切換到電池供電,通過(guò)逆變器(INVERTER)把化學(xué)能轉變?yōu)榻涣麟娔,供給負載,以保證對負載的不間斷電力供應。這種UPS還有一種旁路(BYPASS)工作狀態(tài),它在剛開(kāi)機或機器故障時(shí),可以把輸入經(jīng)高頻濾波后直接輸出,保障對負載的供電。
1、在線(xiàn)式和后備式
從工作原理上分山特UPS可分為后備式(OFF LINE )和在線(xiàn)式(ON LINE )兩種。從備用時(shí)間上則可分為標準型和長(cháng)效型兩種。
從原理上看,在線(xiàn)式UPS同后備式UPS的主要區別在于,后備式UPS在有市電時(shí)僅對市電進(jìn)行穩壓,逆變器不工作,處于等待狀態(tài),當市電異常時(shí),后備式UPS會(huì )迅速切換到逆變狀態(tài),將電池電能逆變成為交流電對負載繼續供電,因此后備式UPS在由市電轉逆工作時(shí)會(huì )有一段轉換時(shí)間,一般小于10ms,而在線(xiàn)式UPS開(kāi)機后逆變器始終處于工作狀態(tài),因此在市電異常轉電池放電時(shí)沒(méi)有中斷時(shí)間,即0中斷。
2、在線(xiàn)互動(dòng)式
UPS除了以上兩種類(lèi)型外,還有一種稱(chēng)為在線(xiàn)互動(dòng)式(Line-Interactive),如山特的Inter系列。所謂在線(xiàn)互動(dòng)式UPS,是指在輸入市電正常時(shí),UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電,在市電異常時(shí)逆變器立刻投入逆變工作,將電池組電壓轉換為交流電輸出,因此在線(xiàn)互動(dòng)式UPS也有轉換時(shí)間。
同后備式UPS相比,在線(xiàn)互動(dòng)UPS的保護功能較強,逆變器輸出電壓波形較好,一般為正弦波,而其大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強的軟件功能,如山特Inter系列UPS隨機帶有監控軟件,可以方便的上網(wǎng)進(jìn)行UPS的遠程控制和智能化管理。
3、標準型和長(cháng)效型
除了以上三類(lèi),根據后備時(shí)間,UPS還可分為標準機和長(cháng)效機。標準機用內置電池,后備供電時(shí)間較短,一般在5-15分鐘。長(cháng)效機則可根據用戶(hù)需要,增大電池容量配置,延長(cháng)后備時(shí)間。