VERTIV維諦艾默生UPS電源UHA1R-0020標機

 隨著計算機應用系統對電源的要求越來越高UPS日益受到重視，并逐漸發展成為一種具有穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護系統。尤其是在電網的線路及供電質量不太高、抗干擾的技術落后，同時計算機系統對電源的要求又比較高的情況下，UPS的作用就顯得更加明顯。

UPS的保護作用首先表現在對市電電源進行穩壓，UPS的輸入電壓范圍比較寬，一般情況是從170V到250V，而輸出電源的質量是相當高的，后備式的UPS輸出電壓在5%~8%，輸出頻率穩定在1Hz；如圖1，在線式UPS輸出電壓穩定在3%以內，輸出頻率穩定在0.5Hz。在市電正常時，UPS電源相當于交流市電穩壓器；同時市電對蓄電池進行充電，此時也相當于充電器。在市電突然掉電的情況下，UPS自動切換到蓄電池供電，使計算機維持正常工作，保護軟硬件不受損害。

 
  新設計的輸入濾波器在降低電流諧波和提高滿載功率因數方面具有更好的效果。 但是，在空載或很小的負載條件下，會得出帶有電容引線的非常低的功率因數，尤其是那些濾波器，以滿足5％的更大電流失真。 通常，當負載小于25％時，大多數艾默生UPS電源系統的輸入濾波器將導致功率因數大大降低。 盡管如此，輸入功率因數很少會低于30％，并且一些新系統甚至達到了低于2％的空載功率因數，接近理想的電容負載。
 
  這種情況不會影響艾默生的UPS電源輸出和關鍵負載，也不會影響電源變壓器以及輸配電系統。 但是生成器是不同的。 經驗豐富的發電機工程師知道，在較大的電容負載下，發電機將無法正常工作。 連接較低功率因數的負載時，典型容量小于15％至20％。 由于系統調整不當，可能會關閉發電機。 市電停電后會發生這種關機。 緊急發電機系統驅動艾默生的UPS電源系統負載將導致災難性事故。 停機會對關鍵負載造成危險，其原因有兩個：首先，需要手動重啟發電機，并且必須在艾默生UPS動力電池放電之前進行； 其次，發電機可能會在關機前造成系統中的“過電壓”，可能損壞電話設備，火災報警系統，艾默生UPS電源模塊。

更糟的是，事故發生后，很難區分責任，識別問題并加以糾正。 艾默生UPS電源制造商表示，艾默生UPS電源系統測試是完整的，并指出在其他地方的同一設備中也未發生類似問題。 發電機制造商表示這是一個負載問題，無法調整發電機以解決該問題。 同時，用戶工程師解釋了他的規格，希望兩家制造商能夠相互兼容。 要了解發生事故的原因以及如何避免發生事故（或如何在關鍵應用中找到解決方案），您首先需要了解發電機與負載之間的工作關系。

2.1發電機和負載
 
  發電機依靠電壓調節器來控制輸出電壓。 穩壓器檢測三相輸出電壓，并將其平均值與所需的電壓值進行比較。 調節器從發電機內部的輔助電源（通常是與主發電機同軸的小型發電機）獲取能量，并將直流電傳輸到發電機轉子的磁場勵磁線圈。 線圈電流上升或下降，控制發電機定子線圈的旋轉磁場或電動勢EMF的大小。 定子線圈的磁通量決定了發電機的輸出電壓。
 
  發電機定子線圈的內阻用Z表示，包括電感部分和電阻部分； 由轉子勵磁線圈控制的發電機電動勢由交流電壓源表示為E。 假設負載是純電感性的，則在矢量圖中，電流I滯后于電壓U恰好為90°電相位角。 如果負載是純電阻性的，則U和I的矢量將重合或同相。 實際上，大多數負載在純電阻和純電感之間。 由流經定子線圈的電流引起的電壓降由電壓矢量I×Z表示。它實際上是兩個較小的電壓矢量的和，電阻電壓降與I同相，電感電壓降90°。 在此示例中，它恰好與U同相。因為電動勢必須等于發電機內部電阻的電壓降與輸出電壓之和，即向量E =  U和I×Z。改變E的電壓調節器可以有效地控制電壓U。

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