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                  從UPS結構看它的帶載能力

                  來源:機房360 作者:王其英 更新時間:2013-7-12 15:10:46

                  摘要:隨著IT技術的發展和國際節能減排要求的提出,作為UPS負載設備的性質也在改變,即,IT設備的內部電源輸入功率因數由原來的0.7向1靠近,目前已都在0.95以上。這種改變導致了一些故障現象,多處發現在負載端既不過載也不短路的情況下UPS逆變器頻頻“無緣無故”地過溫保護或被燒毀。

                    是供電設備有問題還是設計不合理?而且這種故障是在UPS運行過程中出現的,即,一開始UPS工作正常,帶載量也不超過60%~80%,屬“正常安全范圍”,逆變器功率管的過熱或燒毀是在無任何故障征兆情況下發生的。使人們一時陷入迷霧之中。

                  UPS逆變器難道真的是在“正常安全范圍”內“無緣無故”地飛來橫禍嗎?如果是這樣,那么這個橫禍又來自何方?不弄清楚這個問題和采取相應的措施,同樣的故障就還會重復出現。本文就這個問題進行討論。

                  1.功率因數的由來

                    自從伏特發明伏打電池以后,直流供電的負載性質是唯一的,即都是電阻性的。原因是負載上的電流電壓是同相的,所以負載上的功率都是有功功率。正弦波交流電的出現在使用非純電阻負載時就發現電流和電壓正弦波不同相了,出現了相位差θ,如圖1所示。而且還發現在這種負載上的實際功耗比純電阻時小了,有一部分功率被儲存起來了。這很像力學中的垂直移動做功而水平移動不做功一樣。并研究發現這種實際功耗P是由相位差θ的余弦決定的

                  P=UIcosθ(1)

                  Q=UIsinθ(2)

                  而電流乘以電壓乘以θ的正弦就是儲存的能量Q,此二者和輸入總功率S的關系也正是直角三角形勾股弦的關系,即



                  為了區別這種負載與電阻性負載,就起了一個“阻抗”的名字,即消耗功率的部分是電阻,儲存功率的部分稱為電抗。



                  尤其是在純電感和純電容負載上這種相位差達到了90°,純電感和純電容上不被消耗的功率,全部儲存在器件里面。如果后面接上電阻,這些儲存的功率就會像電源一樣將能量供出去,于是就把這種儲存在儲能裝置中的功率稱作無功功率。可以看出,在電子器件中有三種負載的形式:電阻、電容和電感。電阻是消耗功率的,電感和電容則是儲存功率的。而且還發現電容上的電流是超前電壓的,而電感上的電流是滯后于電壓的,如圖2所示。這樣一來電容和電感負載上的電流就相差180°,這從圖2中也可以看出。這個特點就賦予了二者的互補特性,即二者的電流和電抗可以直接相減(抵消)。為了兩種功率因數有所區別,一般作了這樣的規定,在電流超前的功率因數(容性)前面冠以“+”號,電流滯后的功率因數(感性)前面冠以“-”號。在早期的進口UPS中的負載功率因數前面都有一個“-”號。

                  本文地址:http://www.qcgiw.icu/news/2013712/n262650686.html 網友評論: 閱讀次數:
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