艾默生 UHA1R-0020L

                 關(guān)于UPS分為通用型和通信用型的問題

眾所周知,UPS的產(chǎn)生是應(yīng)計(jì)算機(jī)的使用需要而出現(xiàn)的。因?yàn)橛?jì)算機(jī)在使用時(shí),一旦電源出現(xiàn)非正常中斷將極有可能造成計(jì)算機(jī)硬件的損壞,程序的混亂、數(shù)據(jù)的丟失等讓人感到唏嘆。如何應(yīng)對電源出現(xiàn)的非正常中斷,這一點(diǎn)至關(guān)重要。因而,適應(yīng)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)要求而生產(chǎn)的UPS,其特性就是要適應(yīng)計(jì)算機(jī)的使用特點(diǎn)。

當(dāng)前在UPS業(yè)內(nèi)有一種說法,就是將UPS分為兩類,一類叫做通用型UPS(也稱之為電感性負(fù)載用UPS),另一類叫做通信用型UPS。
  
  眾所周知,UPS的產(chǎn)生是應(yīng)計(jì)算機(jī)的使用需要而出現(xiàn)的。因?yàn)橛?jì)算機(jī)在使用時(shí),一旦電源出現(xiàn)非正常中斷將極有可能造成計(jì)算機(jī)硬件的損壞,程序的混亂、數(shù)據(jù)的丟失等讓人感到唏嘆。如何應(yīng)對電源出現(xiàn)的非正常中斷,這一點(diǎn)至關(guān)重要。因而,適應(yīng)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)要求而生產(chǎn)的UPS,其特性就是要適應(yīng)計(jì)算機(jī)的使用特點(diǎn)。
  
  以往計(jì)算機(jī)的電源多采用的是整流穩(wěn)壓型(二極管整流再并聯(lián)電容穩(wěn)壓),現(xiàn)在也大都如此。這種負(fù)載是非線性的,所以UPS所要應(yīng)對的負(fù)載就是這種整流穩(wěn)壓型的非線性負(fù)載。如果這種非線性負(fù)載用線性等效電路來代替,其功率因數(shù)約為0.7左右,而且一般等效電流滯后電壓是電感性的,極少時(shí)也呈現(xiàn)為電容性的。因此小型UPS就都把自己的負(fù)載功率因數(shù)定位感性0.7,以適應(yīng)其所帶負(fù)載為僅是數(shù)量不多的小型計(jì)算機(jī)的要求。大型UPS要適應(yīng)大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用要求之外,還要考慮磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、繪圖儀等眾多的計(jì)算機(jī)輸出輸入輔助設(shè)備的使用要求。由于上述設(shè)備的功率因數(shù)大多為感性0.8左右,因此大型UPS也把自己的輸出功率因數(shù)定為感性0.8。以上就是UPS過去以及現(xiàn)在的負(fù)載功率因數(shù)定為0.7或0.8的原因。
  
  現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的電源有所改進(jìn),功率因數(shù)朝著0.9或1發(fā)展,所以UPS也出現(xiàn)0.9的負(fù)載功率因數(shù)。但不管怎樣,UPS所帶的負(fù)載都是非線性的,因而UPS就成為按照非線性負(fù)載特性來設(shè)計(jì)其逆變功能的功率器件。
  
  通信行業(yè)是使用UPS比較晚的一個(gè)行業(yè)。因?yàn)橐郧巴ㄐ判袠I(yè)所使用的設(shè)備主要是交換機(jī),其電源為直流,由電池組供電,所以一般情況下沒有停電的問題。隨著近年來數(shù)字化的引入和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,通信行業(yè)應(yīng)用了大量的服務(wù)器,為了保證通信業(yè)的可靠運(yùn)行,這就必須使用UPS。
  
  通信行業(yè)使用UPS到底應(yīng)該用通用型UPS,還是應(yīng)該用通信用型UPS,通用UPS與通信用UPS有什么不同,為什么會(huì)產(chǎn)生通用UPS與通信用UPS的區(qū)分呢?這是我們需要探討的問題。
  
  有一種說法:不同類型的UPS要分別適用于不同的負(fù)載。這種說法的關(guān)鍵是:因?yàn)樨?fù)載不同,也就需要不同的UPS。那么什么性質(zhì)的負(fù)載需用什么性質(zhì)的UPS呢?按照這種說法有二類:一類是上面講的計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)的負(fù)載,就像上面我們講的是非線性負(fù)載。不僅是通信行業(yè),還包括其他行業(yè):如銀行、航空、航天、交通、金融、石油、化工……幾乎個(gè)個(gè)行業(yè)都在使用UPS。大型的數(shù)據(jù)中心到處可見。把這么多行業(yè)使用的UPS都稱之為通信用UPS認(rèn)識(shí)也太狹窄了。

所謂另一類UPS是適用于電感性負(fù)載的,也就是通用型UPS。理由是通信用UPS不考慮用于電感性負(fù)載。但是,通信局站中還有些UPS的負(fù)載是電感性負(fù)載。應(yīng)用最普遍的是(感應(yīng)式)異步電動(dòng)機(jī),例如:大型計(jì)算機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)器、空調(diào)、水泵、電梯等應(yīng)該選用能用于電感性負(fù)載的UPS。
  
  首先說空調(diào)、水泵、電梯等這些電氣設(shè)備根本不需要不停電電源。有時(shí)為防止長時(shí)間停電可以用緊急電源(Emergency Power Supply)。市電停電時(shí)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換到EPS供電,轉(zhuǎn)換時(shí)間很短。簡單、可靠、方便、便宜。大型UPS系統(tǒng)本身就有雙路市電供電,一路供電、一路備用。停電時(shí)用自動(dòng)切換設(shè)備ATS切換到備用電源上。有的大型UPS系統(tǒng),還備有柴油發(fā)電機(jī),可靠性更高。所以說空調(diào)、水泵、電梯等動(dòng)力設(shè)備根本不需要再增加不間斷電源,就足以保證其供電的可靠性,這是大家都知道的事情。如果按照這兩類UPS的說法,那么在計(jì)算機(jī)房不僅要裝計(jì)算機(jī)用的UPS,還要裝動(dòng)力用的UPS。千百個(gè)通信機(jī)局站有過這種實(shí)例嗎?
  
  我們還要注意解釋這兩種UPS的不同之處需要理由的充分支持。第一種通信用UPS,只說了帶非線性負(fù)載。第二種通用UPS又分為三類不同的通用UPS類型.第一類稱之為輸出簡單的。只說了帶純阻性負(fù)載。難道前者就不能帶純阻性負(fù)載嗎?后者就不能帶非線性負(fù)載嗎?二者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又有什么不同呢?

在解釋過程中,說可以略去逆變器的濾波電容中的高頻電流的影響,這是可以理解的、是正確的。但是因?yàn)殡娙輧啥司褪禽敵鲭妷骸ｋ娙蓦娐分芯土饔泻愣ǖ墓ゎl的電容電流。但是不知為什么把濾波電容中的工頻電流也略去了,造成負(fù)載電流直接進(jìn)入逆變器,二者相同了。這是不應(yīng)有的錯(cuò)誤。濾波電容中流有高頻電流,同時(shí)也流有工頻電流,這是不容抹殺的事實(shí)。
  
  解釋中稱之第二種感性負(fù)載用的UPS為“優(yōu)化”UPS。就是在輸出端濾波電容旁,再并聯(lián)一些電容。其大小由UPS的額定容量的無功功率分量的數(shù)值確定,稱之為補(bǔ)償電容。其目的是為了與負(fù)載的電感相補(bǔ)償。這是多年前就有的一個(gè)說法,其目的是為了推崇另一種結(jié)構(gòu)的UPS,故意貶低雙變換UPS而“制造”出來的。對這個(gè)問題早有很多評論,根本就沒有這種UPS,此處就不再多說。因?yàn)檫@種“優(yōu)化”UPS的帶純阻性負(fù)載的能力很差,后面就又出現(xiàn)了第三種感性負(fù)載用的UPS。稱之為“折中”UPS,就是減小補(bǔ)償電容,增強(qiáng)點(diǎn)帶純阻性負(fù)載的能力。不管怎樣對于不存在的UPS如何分析改進(jìn)都是空對空,絲毫沒有意義的。我曾介紹過多種UPS的輸出能力的圖表可做參考。現(xiàn)僅用一種UPS的圖形與數(shù)據(jù)來說明。
  
  上圖為AEG公司生產(chǎn)的3、4、5系列UPS輸出能力的圖表。橫坐標(biāo)為負(fù)載的功率因數(shù),1的右側(cè)為感性負(fù)載(包括由正弦波代替呈感性的非線性負(fù)載),左側(cè)為容性負(fù)載(包括由正弦波代替呈容性的非線性負(fù)載)。縱坐標(biāo)為帶載能力與額定值之比的百分?jǐn)?shù)。UPS的負(fù)載功率因數(shù)為0.8。由圖可知,UPS帶感性負(fù)載的能力比較強(qiáng),帶容性負(fù)載的能力差。當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)為1時(shí),即帶純阻性負(fù)載,則可帶額定功率的80%,即額定的輸出有功功率值。
  
  通過這些圖形和數(shù)據(jù),可以看出一般UPS輸出部分的工作狀況和特征,進(jìn)而有一個(gè)正確全面的認(rèn)識(shí)。

   總之,沒有通用UPS與通信用UPS的區(qū)別。UPS就是為計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)使用的,UPS能夠帶非線性負(fù)載,也能帶線性負(fù)載;可以帶感性負(fù)載,也可以帶容性負(fù)載。但具體能力的大小,就由每一種UPS的設(shè)計(jì)特性來決定了。現(xiàn)在市場上的UPS,還沒有一個(gè)廠家生產(chǎn)的是所謂的通用UPS,也沒有一家說自己是專為通信用的UPS,也沒有一家生產(chǎn)的UPS不能用于通信行業(yè),也沒有人能夠指出哪個(gè)品牌UPS是通用的,哪個(gè)是通信用的,各廠家生產(chǎn)的UPS基本結(jié)構(gòu)都是一樣的。