引言
随着社会飞速的向前发展，人类生产生活对电能质量的要求不断提高，UPS不间断电源的出现在一定程度上满足了特殊行业的运行需求。如在民用航空领域中的空中交通管制系统中，UPS不间断电源在保障空管设备稳定运行方面发挥了十分重要的作用。综上所述，本文主要对UPS不间断电源的原理进行了介绍，并对其维护方法也加以说明.
1UPS 不间断电源的组成
1）整流器整流器是将交流电源转变为直流电源的器件，并为后续的逆变器及蓄电池供能，其性能指标直接将影响到 UPS 不间断电源的输入指标。它主要起两个作用：一是将交流电整流为直流电并滤波后供给负载设备或逆变器；另一个作用是为蓄电池提供充电电压，与充电器类似。整流器件使用了高频开关和可控硅，可随着外接电源的变化来控制输出幅值，为后端输出幅值稳定的直流电源。2）逆变器逆变器是将上级直流电源（整流器、蓄电池）转变成交流电源的器件。它主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。在 UPS 设备实际运行中，逆变器可将市电经整流后得到的稳定直流电或蓄电池储存的直流电转换为波形相对较为稳定的交流电，电压波形有方波、准方波及正弦波等类型。3） 旁路开关旁路开关可提升 UPS 不间断电源的工作可靠性，能承受负载的过载和短路。因 UPS 不间断电源的逆变器采用的IGBT 管过载能力仅有 1.25 倍，因此在 UPS 电源供电系统出现过载和短路现象时，可通过旁路开关将电源自动切换到旁路，从而避免电源的逆变器和其它部分因过载或短路而损坏。当转到旁路供电后，UPS 由市电直接给负载供电，随后负载侧有足够时间断开过载和短路回路，然后再通过旁路开关自动切换至由逆变器继续供电。
2UPS不间断电源的维护保养措施
2.1对主机与蓄电池的维护方法
UPS不间断电源的主机在工作的过程中，对环境的要求并非十分苛刻，只要保证在正常的环境下，便可稳定的进行工作。虽然主机对工作环境没有太大的要求，但是在运行的阶段需要对其进行一定的清洁。当主机的零件上出现太多灰尘时，需要及时进行清理，否则会导致主机工作受到一定影响。当空气中的湿度较大时，同样会导致主机出现一些故障。而蓄电池在进行工作的过程中，则对环境有一定的要求，因为蓄电池本身的一些特性，工作环境的温度最好维持在25摄氏度左右，蓄电池上的灰尘也需要进行清扫。蓄电池进行工作时，如果工作环境的温度发生了变化，则需要通过浮充电压来实现对它的调整。蓄电池在UPS不间断电源中占据核心的位置，如果蓄电池在工作的过程中出现一定的故障，就会导致UPS不间断电源的一些主要功能丢失。尽管目前使用的蓄电池都具有一定的稳定性，各种外在因素对蓄电池几乎无法产生的影响，但是对蓄电池进行一定的维护，才能使其寿命有效的提高。
2.2蓄电池的维护
一般情况下，蓄电池被作为UPS系统的重要组成，若是在没有电池的情况下，UPS系统只能被称为一个可以稳频、稳压的设备，由此看出UPS能够进行不间断供电的运作的原因与蓄电池的稳定使用息息相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦市电发生异常，蓄电池就会直接把蓄电池相关的化学能转换为电能，并且将其输出给后端负载设备，保证设备长时间稳定的运行。另一方面，依据相关的实际维护情况表明，大多数的电源故障和蓄电池有直接或者间接的关系。影响UPS蓄电池的有效性主要是容量不够、端电压不足以及瞬间放电的电流难以实现带负载启动的需求等。通常稳定的UPS主机的寿命往往集中于10年以上，然而如今我国还存在相当大比例的UPS电池在使用不满一年的情况下，就逐渐发生类似鼓包、漏液等各种各样的问题，甚至某些品牌电池在初始投入运行期间就出现失效等不良问题。这些负面问题出现的很大原因是因为蓄电池的制造工艺上还存在一定的缺陷，还有一部分原因是因为在后天使用的过程中未能进行有效的维护保养，如改善蓄电池存储环境、定期充放电及检测内阻等。
2.3在线式UPS不间断电源
在线式UPS不间断电源主要包括两种形式，一种为三端口的在线式UPS不间断电源，另一种为串联式的在线式UPS不间断电源。三端口不间断电源主要是由三个绕组以及三端口组成，其中三绕组分别为输出、外电以及双向绕组。而三端口不间断电源的核心组成便是双向逆变器，它在充电的过程中发挥着重要的作用，往往为电力系统进行整流，以保证负载能够正常的进行工作。另外，它还能为蓄电池的正常充电提供一定的保障，也可以将直流电压在短时间内转换成交流电压。串联式不间断电源在工作的过程中，能够有效的通过自身的过滤功能，将交流电中的一些干扰因素进行过滤，之后再通过自身的整流滤波功能，对电流进行优化，这样就有效的保证UPS不间断电源中的逆变器以及蓄电池能够发挥充电的功能。其中逆变器的主要工作就是作为一种载体，将电压以及电频输送到负载当中。当电力不稳定时，也需要逆变器将直流电转化成交流电，输入到负载中，从而保证电力的稳定。
2.4后备式UPS不间断电源的工作原理解析
后备式的UPS不间断电源，在线式方面存在的不足之处比较多。因为后备式的UPS不间断电源自身没有整流滤波器，所以在逆变器的电能获取方面，明显不如UPS不间断电源的效果好。工作人员只能利用蓄电池来获取电能，而且在供电正常的状态下，逆变器一般都未开启，所以电压输出形态是方波形态。外部正常供电，输出变压器可以稳定住交流电压，使其在不间断电源的旁路位置运行。工作人员还要转换开关，让开关产生变化。供电也可以从该角度进入，进入到其中的电能，可以经过转换开关以及输出变压器等相互连接，之后再实现负载电能补给。如果外部供电产生任何异常情况，变压器接电可以通过继电器来提升电压的稳定性。如果设备外部的供电电压出现异常，则UPS不间断电源在开始工作之后，会一直保持稳定的运行状态。用来监控各种电路的电压会带动逆变器运行，而且还可以转换开关到逆变器位置。此时蓄电池开始工作，利用蓄电池来为负载补充电能。工作人员还可以不断调整负载输电状态，让负载的输电状态从逆变器位置开始进行调整，避免设备供电产生波动等问题。后备式的UPS不间断电源。在线式UPS系统二者最大的差异，在于逆变器。如果外部的供电始终处于正常状态，则后备式的UPS不间断电源逆变器会始终处在静止的状态下。唯有在供电发生异常时，才会启动逆变器。继电器启动之后，需要对继电器进行转换处理，一般速度控制在5m/s。
结语
UPS不间断电源系统是当前较好的供电系统，因此，要维持日常用电稳定、通畅就一定要做好UPS运行系统的养护和维修，定期进行电路系统清洁，避免异物堵塞给器械造成较大的损害。此外，要从内到外进行排查，切不可只做表面功夫，同时还要做好UPS容量的选择工作，切不可使用过小的容量，否则会引发频繁短路，给极机器带来磨损的同时，威胁到人员的生命安全。
参考文献
[1］毕鹭建．UPS不间断电源分析和维护方法［J］．中国新技术新产品，2017，(03):50-51．
[2］葛莉．不间断电源(UPS)的工作原理及其维护分析［J/OL］．电子技术与软件工程，2015，(24):135．
论文作者:张,哲
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：蓄电池论文; 不间断电源论文; 逆变器论文; 负载论文; 工作论文; 在线论文; 旁路论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;