從其發(fā)展歷史來(lái)說(shuō),UPS經(jīng)歷了兩個(gè)階段:旋轉(zhuǎn)式UPS和靜態(tài)變換式UPS。
旋轉(zhuǎn)式UPS由整流器、電池、直流電動(dòng)機(jī)、柴(汽)油機(jī)、飛輪和發(fā)電機(jī)組成。在市電供電情況下,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪和發(fā)電機(jī)給負(fù)載供電;當(dāng)斷電后,由于飛輪的慣性作用,會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而使發(fā)電機(jī)能持續(xù)給負(fù)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(jī)。當(dāng)油機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí),油機(jī)離全器與發(fā)電機(jī)相連,完成從市電到油機(jī)的轉(zhuǎn)換。這是UPS的較早形式,盡管其維護(hù)簡(jiǎn)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不得不采用這種簡(jiǎn)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(yùn)而生了,這是我們目前常見到的UPS類型。
從技術(shù)上講,靜態(tài)式UPS分為三類:離線式(OFF LINE)、在線式(ON LINE)和在線互動(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(dāng)市電正常時(shí),(指UPS可以接受、認(rèn)可的電壓幅值、頻率和波形比負(fù)載接受的范圍要大),由市電通過(guò)UPS給負(fù)載供電。UPS對(duì)市電進(jìn)行濾波、穩(wěn)壓和穩(wěn)頻調(diào)整后,提供給負(fù)載更加穩(wěn)定和潔凈的電源。同時(shí),UPS通過(guò)充電器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在電池中。當(dāng)UPS偵測(cè)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(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔,供給負(fù)載,以保證對(duì)負(fù)載的不間斷電力供應(yīng)。這種UPS還有一種旁路(BYPASS)工作狀態(tài),它在剛開機(jī)或機(jī)器故障時(shí),可以把輸入經(jīng)高頻濾波后直接輸出,保障對(duì)負(fù)載的供電。
1、在線式和后備式
從工作原理上分山特UPS可分為后備式(OFF LINE )和在線式(ON LINE )兩種。從備用時(shí)間上則可分為標(biāo)準(zhǔn)型和長(zhǎng)效型兩種。
從原理上看,在線式UPS同后備式UPS的主要區(qū)別在于,后備式UPS在有市電時(shí)僅對(duì)市電進(jìn)行穩(wěn)壓,逆變器不工作,處于等待狀態(tài),當(dāng)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(duì)負(fù)載繼續(xù)供電,因此后備式UPS在由市電轉(zhuǎn)逆工作時(shí)會(huì)有一段轉(zhuǎn)換時(shí)間,一般小于10ms,而在線式UPS開機(jī)后逆變器始終處于工作狀態(tài),因此在市電異常轉(zhuǎn)電池放電時(shí)沒有中斷時(shí)間,即0中斷。
2、在線互動(dòng)式
UPS除了以上兩種類型外,還有一種稱為在線互動(dòng)式(Line-Interactive),如山特的Inter系列。所謂在線互動(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(zhuǎn)換為交流電輸出,因此在線互動(dòng)式UPS也有轉(zhuǎn)換時(shí)間。
同后備式UPS相比,在線互動(dòng)UPS的保護(hù)功能較強(qiáng),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(qiáng)的軟件功能,如山特Inter系列UPS隨機(jī)帶有監(jiān)控軟件,可以方便的上網(wǎng)進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理。
3、標(biāo)準(zhǔn)型和長(zhǎng)效型
除了以上三類,根據(jù)后備時(shí)間,UPS還可分為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)和長(zhǎng)效機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)用內(nèi)置電池,后備供電時(shí)間較短,一般在5-15分鐘。長(zhǎng)效機(jī)則可根據(jù)用戶需要,增大電池容量配置,延長(zhǎng)后備時(shí)間。