【电气专业知识问答】

问：UPS装置各组成部分及其功能是什么？

答：UPS的组成部分及其功能介绍如下。

（1）整流器：把交流电源经整流和滤波后转换成直流电源。整流器采用三相桥式全控整流电路，整流器输入端连接隔离变压器、内置高次谐波滤波器，避免了整流器产生的谐波失真对电网的干扰，同时实现了UPS与电网的完全隔离，提高了UPS的抗冲击能力。当输入电压发生变化或负载电流发生变化时，整流器均能向逆变器提供一稳定的直流电源。整流器与后备直流系统之间，可选择内部设置大功率二极管作隔离。

（2）逆变器：将整流器或蓄电池来的直流电通过逆变转换成大功率、波形好的无畸变的正弦波交流电源提供给负载。

逆变器一般采用IGBT晶体管及 SPWM高频逆变技术，该技术能减少输出端滤波器的感抗及容抗，从而提高逆变器的动态输出精度及效率，并能减少功耗，适应各种非线性负载。

逆变器设置高精度的短路保护系统及超载限流装置，当输出端出现超载，系统将自动限流调节输出电压，继续向负载供电；当输出端出现短路时，逆变器将输出极限电流并自动将输出电压调至零点，短路消失后，逆变器自动恢复到正常状态。该系统称为"电子熔丝系统"，可提高逆变器的自保功能和供电系统的可靠性。

（3）静态开关：又称自动静态切换开关，一般采用晶闸管元件，切换过程中不中断对负载的供电。分别由逆变器输出静态开关和旁路静态开关组成，在正常情况下，逆变器输出静态开关处于动断状态，旁路静态开关处于动合状态。当逆变器输出超载或出现故障时，通过两组静态开关的转换由旁路给负载紧急供电，当逆变器负载恢复正常时，静态开关自动将负载转换到由逆变器供电的状态。

（4）旁路电源：它包括旁路隔离变压器、旁路稳压调压器等。当UPS出现故障或进行检修时，在安全和不间断负载供电的条件下，通过静态开关将厂用电交流电源（或市电）直接供给负载。在旁路电源交流输入环节中，设有隔离变压器、稳压调压器等，其作用是当逆变器停止工作、负载改由旁路电源供电时，实现电源与负载间的电气隔离，并稳定输出的电压。

（5）直流后备电源：装置内另配置蓄电池或用电厂直流系统电源作为UPS的应急电源。当UPS装置整流器的交流输入电压消失或整流器故障时可作为逆变器的后备电源。

（6）手动旁路：有些 UPS中另设有一套手动维修旁路，可将静态开关和逆变器完全隔离，以便在不间断负载供电的条件下对UPS进行维护。

（7）UPS具有输入缺相、反相、欠压、过压保护，完全由微处理器控制，实现保护电路自动保护，并在这些故障消失后自动恢复至正常工作状态。