第一篇：UPS電源貨架報(bào)告新

UPS電源柜支架分析報(bào)告

山東大學(xué)CAD/CAM研究所

2010年 7月

1.概述

UPS電池柜支架結(jié)構(gòu)及其尺寸如圖

1、圖2所示，架子材料均為10#槽鋼，焊接制作。

圖1 UPS電池柜支架1

圖2 UPS電池柜支架2

2.有限元模型

2.1建模過程

根據(jù)CAD圖紙尺寸，在ANSYS軟件中建立支架幾何模型，如圖3、4所示。

圖3 支架1幾何模型

圖4 支架2幾何模型

2.2材料屬性

10#槽鋼材料為Q235，彈性模量取2.1?105MP，泊松比取0.3，屈服強(qiáng)度為235MPa。

2.3單元?jiǎng)澐?/p>

模型采用beam188單元?jiǎng)澐?，共?種截面形狀，截面形狀及其參數(shù)如圖5、6、7所示。

圖5 單元截面形狀1

圖6 單元截面形狀2

圖7 單元截面形狀3

圖

5、圖7所示的截面形狀用于模擬兩根槽鋼焊接的情況，總體支架單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果如圖8、9所示。

圖8 支架1網(wǎng)格劃分結(jié)果

圖9 支架2網(wǎng)格劃分結(jié)果

2.4約束及載荷

支架1的約束及載荷條件如圖10所示，架子使用時(shí)放在樓板上，因此將架子兩端全約束，中段施加豎向位移約束。載荷施加在支架頂部，大小如下： 支架1承受2噸的重量，每邊支架承受1噸。因此頂部支架的線載荷為：

p?F/L?(1000kg?9.8N/kg)/(4?820mm)?3N/mm

圖10 支架1約束及載荷施加

支架2的約束及載荷條件如圖11所示，同樣將架子兩端全約束，中段施加豎向位移約束。載荷施加在支架頂部，大小如下：

支架2承受1.35噸的重量，一邊承受0.35噸，另一邊承受1噸。因此頂部支架的線載荷分別為：

p1?F/L?(350kg?9.8N/kg)/(2?820mm)?2.1N/mmp2?F/L?(1000kg?9.8N/kg)/(4?820mm)?3N/mm

圖11 支架2約束及載荷施加

2.5支反力結(jié)果驗(yàn)證

支架1的支反力結(jié)果如圖12所示，支反力在x和z方向都很小，分別為 0.27e-10N和0.45e-12N，可以忽略。Y方向的支反力大小為19680N，由于支架所受載荷為2000kg*9.8 =19600N, 二者誤差僅為0.41%，因此說明支架1所施加的載荷是正確的。

圖12 支架1支反力結(jié)果驗(yàn)證

支架2的支反力結(jié)果如圖13所示，支反力在x和z方向都很小，分別為0.31e-14N和0.15e-11N，可以忽略。Y方向的支反力大小為13284N，由于支架所受載荷為1350kg*9.8 =13230N,二者誤差僅為0.4%，因此證明支架2所施加的載荷是正確的。

圖13

支架2支反力結(jié)果驗(yàn)證

3.結(jié)果分析

3.1支架1結(jié)果分析 支架1的分析結(jié)果如圖14、15所示，圖15為支架最大應(yīng)力局部放大圖。從圖14可以看出支架的最大應(yīng)力為38.642MP，發(fā)生在頂部支架上，遠(yuǎn)小于材料的屈服強(qiáng)度235MP。最大變形量為0.35mm，變形量很小，符合要求。

圖14 支架1分析結(jié)果

圖15 支架1最大應(yīng)力局部放大圖

3.2支架2分析結(jié)果

支架2的分析結(jié)果如圖16、17所示，圖17為支架最大應(yīng)力局部放大圖。從圖16可以看出支架的最大應(yīng)力為36.79MP，發(fā)生在頂部支架上，遠(yuǎn)小于材料的屈服強(qiáng)度235MP。最大變形量為0.33mm，變形量很小，符合要求。

圖16 支架2分析結(jié)果

圖17 支架2最大應(yīng)力局部放大圖

4.結(jié)果分析

根據(jù)以上分析可以看出，支架1和支架2在承重的情況下變形量很小，最大變形量分別為0.35mm和0.33mm；最大應(yīng)力值分別為38.6MP和36.8MP,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的屈服強(qiáng)度235MP，安全系數(shù)為6。因此該種支架滿足設(shè)計(jì)要求。5.梁上作用力

梁上作用力分布如圖18所示：

圖18

梁上作用力分布

第二篇：UPS電源機(jī)房管理制度

中心機(jī)房UPS電源管理維護(hù)制度、UPS電源應(yīng)按照學(xué)校大型設(shè)備管理辦法實(shí)行專人管理。管理員應(yīng)認(rèn)真，如實(shí)，詳細(xì)填寫設(shè)備運(yùn)行管理日志，以備后查。、UPS電源是保證機(jī)房內(nèi)計(jì)算機(jī)設(shè)備及其他設(shè)備正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全的重要設(shè)備，除管理員外，未經(jīng)許可其他人員不得隨意觸碰控制面板和開、關(guān)機(jī)。、管理員要定期檢查UPS電源的運(yùn)行情況，停電時(shí)，要隨時(shí)監(jiān)控UPS電源放電情況。、管理員要對(duì)UPS電源的運(yùn)行情況作好記錄，包括UPS電源的充，放電時(shí)間，故障及排除情況等，以方便維護(hù)和維修。、管理員要了解UPS電源的工作原理，正確區(qū)分使用UPS電源供電插座和市電供電插座，UPS電源供電插座不得使用電動(dòng)工具。、定期對(duì)UPS電源充放電。當(dāng)市電不停時(shí)，應(yīng)每3個(gè)月對(duì)UPS電源的電池組進(jìn)行一次維護(hù)性放電。、管理員要與UPS電源設(shè)備供應(yīng)商的維護(hù)人員保持聯(lián)系，出現(xiàn)故障能及時(shí)聯(lián)系排除。、管理員有責(zé)任提供必要的技術(shù)支持，幫助指導(dǎo)以及應(yīng)急處理措施，以便其他崗位能夠有效地檢查、監(jiān)控和及時(shí)處理UPS電源異常情況。9、在值班期間，值班人員發(fā)現(xiàn)UPS電源有異常情況要及時(shí)報(bào)告管理員，并采取適當(dāng)應(yīng)急處理措施。

二O一O年十二月

第三篇：UPS電源、電池搬家方案

一、UPS 主機(jī)和電池設(shè)備情況

武漢群光廣場(chǎng)機(jī)房現(xiàn)有一套 系列 40KVA 的 UPS 不間斷電源系統(tǒng)，其中后

備電池為松下 NP100-12 的閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池共 64 節(jié)（即 NP 系列 12V-100AH 的蓄電池）。目前 UPS 主機(jī)和蓄電池運(yùn)行正常，但由于電池組是 用的，使用壽命已經(jīng)超過 年 月投入使 年。為了避免蓄電池老化，搬遷后對(duì) UPS 主機(jī)供 電系統(tǒng)運(yùn)行的影響和 UPS 后備時(shí)間的保證。

二、搬遷規(guī)劃

1、實(shí)施流程： 現(xiàn)場(chǎng)勘察

與甲方技術(shù)人員 現(xiàn)場(chǎng)交流 確定實(shí)施方案

對(duì)設(shè)備進(jìn)行分 析，制定應(yīng)急方 案

流程主要根據(jù)搬遷前的需要制定，主要詳細(xì)了解當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)備情況，系統(tǒng)運(yùn) 行情況。針對(duì)所了解情況制定詳細(xì)搬遷方案以及應(yīng)急方案。

2、工程師了解用戶現(xiàn)在機(jī)房的現(xiàn)狀以及搬遷后的具體要求。充分考慮在實(shí)施 過程中可能出現(xiàn)的各種情況，定制詳細(xì)可行性的遷移實(shí)施計(jì)劃，將機(jī)房遷移工作 對(duì)用戶的影響降至最小。

3、在搬遷過程中需要 UPS 廠家技術(shù)人員密切配合。

4、為保證搬遷工作順利、有序、安全的進(jìn)行將制定詳細(xì)的搬遷流程，進(jìn)行細(xì) 致的分工，具體工作安排到人，責(zé)任到人。

三、詳細(xì)實(shí)施方案

本次 UPS 主機(jī)及電池搬遷共 任務(wù)安排保證工作順利進(jìn)行。

1、實(shí)施流程： 天時(shí)間，時(shí)間較為緊張。我們將盡量細(xì)化 工具準(zhǔn)備 新機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)檢查 設(shè)備標(biāo)記 電池標(biāo)記 目的機(jī)房檢查 設(shè)備情況記錄 電池連線及電壓 值記錄 設(shè)備關(guān)機(jī) 設(shè)備下架 設(shè)備搬運(yùn) 設(shè)備連接

電池連接檢查、電壓值記錄 設(shè)備開機(jī) 功能測(cè)試 完成

2、實(shí)施時(shí)間 由于更換的電池的數(shù)量比較多，電池的重量也比較重；而且考慮現(xiàn)場(chǎng)的施工 條件，安裝工作有一定的難度，加上安裝前的準(zhǔn)備工作和安裝后的調(diào)試工作估計(jì) 總的施工時(shí)間約

3、實(shí)施相關(guān)人員 電池的拆除及安裝由我方的電氣工程師負(fù)責(zé)電池的拆除及安裝工作，并且安 排兩位技術(shù)人員進(jìn)行電池搬運(yùn)等輔助性工作。實(shí)施人員的具體信息情況如下： 小時(shí)。人員分類 實(shí)施工程師 輔助工程師 輔助工程師 姓名 聯(lián)系方式

相關(guān)資質(zhì) 電工證、電工上崗操作證

四、施工過程中注意事項(xiàng)

在電池拆除安裝及搬運(yùn)過程中應(yīng)注意幾點(diǎn)問題：

1、注意人身安全和設(shè)備安全，施工前必須了解現(xiàn)場(chǎng)情況，施工時(shí)避免影響其它設(shè) 備的正常運(yùn)行；

2、搬運(yùn)電池的過程中注意避免電池的碰撞和摔壞，做到輕拿輕放，搬運(yùn)時(shí)由兩人 進(jìn)行操作；

3、由于現(xiàn)場(chǎng)空間比較狹窄，注意保持通道的暢通，同時(shí)注意甲方周圍的環(huán)境，避 免影響甲方的正常工作；

4、操作時(shí)注意電池的正負(fù)極接反，安裝人員在施工時(shí)不應(yīng)帶手表等金屬物件，避 免造成短路打火現(xiàn)象；

5、對(duì)在電池架下層的施工時(shí)要注意安裝空間和安裝光線問題，每做一步都要仔細(xì)、認(rèn)真、正確、規(guī)范；

6、每安裝完一組電池時(shí)應(yīng)測(cè)量電池電壓，確保每組電池電壓相同后再做并聯(lián)連接，禁止不同電壓的電池組并聯(lián)；并且把更換下來的舊電池安放到用戶指定的位置，禁止亂擺亂放；

7、電池端子連接時(shí)不能過緊和過松，安裝完一組后都要手扳動(dòng)一下電池接線端子，檢查是否連接牢固；

8、和用戶的相關(guān)負(fù)責(zé)人保持聯(lián)系，如有任何問題應(yīng)及時(shí)向相關(guān)負(fù)責(zé)人溝通、報(bào)告。

五、電池安裝完成后的檢查工作 主要檢查以下幾個(gè)方面：

1、UPS 電源室的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況、電池的擺放和聯(lián)接情況。

2、檢測(cè) UPS 主機(jī)的輸入輸出的電壓、電流；充電電壓；工作狀態(tài)等情況，確 保全部檢測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到要求的參數(shù)范圍內(nèi)，并做好記錄。

3、確認(rèn) UPS 主機(jī)和電池處于正常運(yùn)行，然后進(jìn)行市電斷電試驗(yàn)，檢測(cè)電池自 動(dòng)切換和電池供電時(shí)間情況等。通過這一次電池的拆除安裝及搬遷工作，UPS 電池有可能會(huì)出現(xiàn)以下情況：

1、2、電池運(yùn)行一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象； 電池發(fā)熱后有可能會(huì)出現(xiàn)起泡漏液現(xiàn)象。

第四篇：UPS電源的使用及注意事項(xiàng)

UPS電源的使用及注意事項(xiàng)

UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。當(dāng)市電正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓或穩(wěn)壓、穩(wěn)頻后供負(fù)載使用，同時(shí)向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷時(shí)(異常時(shí))，UPS立即在4-10毫秒內(nèi)或“零”中斷時(shí)間內(nèi)將蓄電池的電源通過逆變轉(zhuǎn)換的方式向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)電力，使負(fù)載維持正常的工作，以便保存資料并保護(hù)負(fù)載的軟硬件不受損壞。

1、準(zhǔn)型UPS的使用

標(biāo)準(zhǔn)型UPS一般在市電狀態(tài)下無負(fù)載檢測(cè)功能，靠其中的保險(xiǎn)絲進(jìn)行保護(hù)。在進(jìn)行市電供電的情況下，如果帶載過大，UPS可能繼續(xù)工作，但當(dāng)市電異常轉(zhuǎn)為UPS逆變工作時(shí)，UPS就會(huì)因過載保護(hù)而關(guān)機(jī)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成UPS損壞，以上情況都會(huì)造成輸出中斷，給用戶帶來一定的損失。因此在使用標(biāo)準(zhǔn)型UPS前應(yīng)確認(rèn)負(fù)載總量。

正常使用時(shí)，若無市電中斷情況發(fā)生，電池應(yīng)每隔3-6月帶載充、放電一次，放電完畢后，標(biāo)準(zhǔn)型UPS充電時(shí)間應(yīng)不少于10小時(shí)。

2、效型UPS的使用

長效型UPS由于采用外接電池組來延長供電時(shí)間，外接電池的好壞直接影響到UPS的放電時(shí)間，所以在使用長效型UPS時(shí)一定要注意電池的質(zhì)量和保養(yǎng)。

由于長效型UPS外置電池與UPS主機(jī)是分開的，相互間由電池連線連接，一般正常使用時(shí)不會(huì)有什么問題，但是當(dāng)用戶在裝機(jī)或移機(jī)時(shí)，就會(huì)需要進(jìn)行重新連線，在連線時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

1)電池連接時(shí)電壓極性要正確;

2)先向UPS中輸入市電產(chǎn)生充電電壓，然后將電池與主機(jī)進(jìn)行連接。

3、所有UPS在使用時(shí)應(yīng)注意以下事：

1)UPS接地處理：由于UPS內(nèi)有超過人體承受能力的高電壓，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)候，若未接地，可能會(huì)導(dǎo)致其金屬殼帶電，危害到人體安全;另外，某些設(shè)備對(duì)零、地線之間電壓有較高的要求，若未接地，會(huì)使得零、地線之間電壓過高而使設(shè)備無法工作甚至發(fā)生損壞;

2)正常使用時(shí)，若無市電中斷情況發(fā)生，電池應(yīng)每隔3月帶載放、充電一次，放電完畢后，UPS充電時(shí)間應(yīng)不少于10小時(shí);

3)如果UPS長期處于閑置狀態(tài)，應(yīng)每隔3月空載沖、放電一次;

4)電池的外部環(huán)境要求以22-28℃為宜，避免陽光直射并做好防塵處理;

5)室溫條件下，長期處于浮充狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的密封鉛酸電池壽命為3-5年，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及早做好備用蓄電池的購置與預(yù)使用狀態(tài)調(diào)試。

UPS電源操作規(guī)程講解

UPS是不間斷電源(uninterruptiblepowersystem)的英文簡(jiǎn)稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。

UPS電源的使用須有一套嚴(yán)格科學(xué)的操作規(guī)程：

(1)UPS電源的場(chǎng)所擺放應(yīng)避免陽光直射，并留有足夠的通風(fēng)空間，同時(shí)，禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負(fù)載。

(2)使用UPS電源時(shí)，應(yīng)務(wù)必遵守廠家的產(chǎn)品說明書有關(guān)規(guī)定，保證所接的火線、零線、地線符合要求，用戶不得隨意改變其相互的順序。比如，美國某品牌UPS電源的交流輸入接線與我國的交流電輸入插座的連接方式正好相反。還有例如EAST〈東方〉的三相UPS需要注意相序問題，否則會(huì)出現(xiàn)相序錯(cuò)誤報(bào)警，其他品牌也是如此。

3)嚴(yán)格按照正確的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序進(jìn)行作，避免因負(fù)載突然加上或突然減載時(shí)，UPS電源的電壓輸出波動(dòng)大，而使UPS電源無法正常工作。

(4)禁止頻繁地關(guān)閉和開啟UPS電源，一般要求在關(guān)閉UPS電源后，至少等待6秒鐘后才能開啟UPS電源，否則，UPS電源可能進(jìn)入“啟動(dòng)失敗”的狀態(tài)，即UPS電源進(jìn)入既無市電輸出，又無逆變輸出的狀態(tài)。

(5)禁止超負(fù)載使用，廠家建議：UPS電源的最大啟動(dòng)負(fù)載最好控制在80%之內(nèi)，如果超載使用，在逆變狀態(tài)下，時(shí)常會(huì)擊穿逆變?nèi)龢O管。實(shí)踐證明：對(duì)于絕大多數(shù)UPS電源而言，將其負(fù)載控制在30%～60%額定輸出功率范圍內(nèi)是最佳工作方式。

(6)定期對(duì)UPS電源進(jìn)行維護(hù)工作：清除機(jī)內(nèi)的積塵，測(cè)量蓄電池組的電壓，更換不合格的電池，檢查風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況及檢測(cè)調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。

使用時(shí)注意并檢查設(shè)備部件

1)現(xiàn)場(chǎng)觀察UPS顯示控制操作面板，確認(rèn)山特UPS電源液晶顯示面板上的各項(xiàng)圖形顯示單元都處于正常運(yùn)行狀態(tài)，所有電源的運(yùn)行參 數(shù)都處于正常值范圍內(nèi)，在顯示的記錄內(nèi)沒有出現(xiàn)任何故障和報(bào)警信息。

2)檢查是否有明顯的過熱痕跡。

3)觀察UPS所帶負(fù)載量，和電池后備時(shí)間是否有變化，如有變化檢查有無增加負(fù)載、負(fù)載現(xiàn)在的運(yùn)行情況和負(fù)載是否有不明故障。

4)注意音響噪音是否有可疑的變化，特別注意聽UPS的輸入、輸出隔離變壓器的響聲，當(dāng)出現(xiàn)異常的“吱吱聲”時(shí)，則可能存在接觸不良或匝間繞組絕緣不良。當(dāng)出現(xiàn)有低頻的“鈸鈸聲”可能變壓器有偏磁現(xiàn)象。

5)確保位于機(jī)柜上的風(fēng)扇的排空氣的過濾網(wǎng)沒有任何堵塞物。

6)當(dāng)發(fā)現(xiàn)UPS的輸出電壓異常升高時(shí)，應(yīng)檢查UPS的濾波電容是否完好

如有可能，記錄上述巡檢結(jié)果，分析是否有任何明顯的偏離正常運(yùn)行狀態(tài)的事情發(fā)生。

第五篇：開題報(bào)告-船用小型UPS電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

開題報(bào)告

電氣工程及自動(dòng)化

船用小型UPS電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義

有些小型船用應(yīng)急電源一般采用沖放電板帶蓄電池來組成，當(dāng)蓄電池處在浮充狀態(tài)時(shí)，能夠提供不間斷電源，但有一些缺點(diǎn)：

（1）

受電源的限制功率小，承擔(dān)的負(fù)荷太小，滿足不了要求

（2）

不能提供交流電源

（3）

電源品質(zhì)不能保證，如波動(dòng)問題、頻率問題等

因此，船上一些重要設(shè)備的備用電源不能直接由充放電板提供，需要更加穩(wěn)定

UPS（Uninterrupted

Power

Supply）系統(tǒng)。

當(dāng)船舶主電源發(fā)生故障時(shí)，在應(yīng)急發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并正常運(yùn)行前，為了確保通訊導(dǎo)航設(shè)備、無線電設(shè)備、檢測(cè)報(bào)警設(shè)備及維系生命安全的重要設(shè)備供電的連續(xù)性，應(yīng)當(dāng)采用更為保險(xiǎn)的UPS系統(tǒng)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行后，所有的UPS負(fù)載均可轉(zhuǎn)移到應(yīng)急配電板上。

那么到底什么是UPS呢？不間斷電源，從名稱上看，即保證一些重要負(fù)載供電的連續(xù)性，如報(bào)警設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。這些設(shè)備一旦出現(xiàn)供電間斷，可能會(huì)引起重大事故。UPS主要構(gòu)成包括整流器、充電部分、蓄電池（組）、直流匯流排、逆變器。UPS的基本工作原理：外部電源經(jīng)過整流后通過充電回路對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，旁通電路給負(fù)載供電；當(dāng)外部電源因發(fā)生故障而停止供電時(shí)，由蓄電池作為電源，經(jīng)逆變器逆變后對(duì)負(fù)載供電。好的UPS系統(tǒng)應(yīng)滿足一下要求：輸出正弦電壓波形、電源波形畸變小、輸出頻率穩(wěn)定、電壓波動(dòng)小、效率高、損耗小、噪音低、操作簡(jiǎn)單、維修方便。

陸用UPS技術(shù)相對(duì)成熟，主要是陸地穩(wěn)定，干擾小，滿足以上要求更為簡(jiǎn)單。但是，船舶交流電網(wǎng)的線路及供電質(zhì)量遠(yuǎn)不及陸上電網(wǎng)，且由于多種設(shè)備集中在船艙狹小的空間內(nèi)，這對(duì)船用UPS電源的抗電磁干擾及可靠性提出了嚴(yán)格的要求，因此，作為船舶供電網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，船用UPS技術(shù)的研究具有重要的理論意義和實(shí)際意義。

我國在船用UPS的設(shè)計(jì)和制造方面已經(jīng)取得了出不成績，但與陸用UPS產(chǎn)品相比還存在著一定的差距，目前我國船用UPS技術(shù)存在諸多局限性。

目前UPS主要向兩個(gè)方向發(fā)展，一是網(wǎng)絡(luò)智能化控制控制，二是全數(shù)字化技術(shù)。智能化，即采用并聯(lián)技術(shù)將多臺(tái)小功率UPS設(shè)備連接后實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行，這樣不但可以方便靈活地配置整個(gè)電源系統(tǒng)的容量，而且可以實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的冗余，大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性、可靠性，因此船用UPS的控制技術(shù)相應(yīng)地向網(wǎng)絡(luò)智能化方向發(fā)展是勢(shì)在必行。采用微處理器、數(shù)字信號(hào)處理DSP構(gòu)成的全數(shù)字式控制UPS有很明顯的優(yōu)點(diǎn)：可以大大減少控制元件的數(shù)量，提高系統(tǒng)抗干擾能力，降低故障率及對(duì)工作溫度的要求；制作設(shè)計(jì)靈活，并聯(lián)的多臺(tái)UPS一致性好；可改進(jìn)性好，一旦有更好的控制方法，只要修改程序即可，無需變動(dòng)硬件電路，即硬件電路軟件化，大大縮短了設(shè)計(jì)周期；輸出電能質(zhì)量好，可靠性高，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化管理；并聯(lián)多臺(tái)UPS，控制方法靈活，更有利于發(fā)揮冗余優(yōu)勢(shì)。

船上使用UPS具有重要的作用和意義：一，應(yīng)急作用，當(dāng)船舶因?yàn)橐馔夤收隙鴶嚯?，比如電線老化、氣候影響等等，UPS可以防止突然斷電而影響船上重要儀器的工作，給船上各個(gè)供電系統(tǒng)造成損害；二，消除電源上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，可以極大的改善電源質(zhì)量，為船舶供電系統(tǒng)提供高質(zhì)量、不間斷的穩(wěn)定電源。因此，在當(dāng)前的形勢(shì)下，船用UPS電源的使用越來越廣泛，而對(duì)UPS的研究也是非常有必要的。

二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：

設(shè)計(jì)一個(gè)為船舶中通訊設(shè)備，照明設(shè)備、控制設(shè)備、輔助機(jī)械設(shè)備等提供性能可靠的后備UPS電源系統(tǒng)。此UPS系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)如下框圖所示，三相逆變電路

LC濾波

負(fù)載

蓄電池組

要求選蓄電池組的電壓為168V，能獨(dú)立提供的線電壓為66V，最大輸出電流為20A，供電時(shí)間為30min，當(dāng)輸出由空載變?yōu)闈M載時(shí)輸出電壓下降不超過2.5%。

設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：

（1）

根據(jù)要求設(shè)計(jì)出主電路的結(jié)構(gòu)形式，畫出主電路的原理框圖。

（2）

主電路各個(gè)元件的參數(shù)計(jì)算和型號(hào)選擇。

（3）

研究UPS與常用電源的合理切換。

（4）

設(shè)計(jì)蓄電池組的充電回路。

（5）

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和研究。

（6）

整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫論文。

電路的基本框架圖已經(jīng)給出如上圖，各元件的參數(shù)選擇需經(jīng)過計(jì)算后才能得出。所謂合理切換，即船電正常時(shí)UPS系統(tǒng)不工作，當(dāng)船電不正常時(shí)啟用UPS系統(tǒng)，保證供電的連續(xù)性。充電電路的設(shè)計(jì)是本文的一個(gè)重點(diǎn)，蓄電池電壓較高，有一定的設(shè)計(jì)難度。充電要求電壓必須大于蓄電池組電壓，還得保證不能過沖，即應(yīng)該有電壓反饋、鎖定環(huán)節(jié)。當(dāng)然，UPS中有一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)----逆變，逆變技術(shù)的先進(jìn)與否直接反映電源的質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)采用三相橋式電壓型逆變電路，原理圖如下：

開關(guān)器件采用全控型電力MOSFET，主要特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小。第二個(gè)特點(diǎn)是開關(guān)速度快，工作頻率高，熱穩(wěn)定性能好。MOS管的驅(qū)動(dòng)使用特定的驅(qū)動(dòng)電路完成。直流電輸入，電路正常工作時(shí)，每個(gè)瞬時(shí)有三個(gè)橋臂導(dǎo)通，同一相的上下兩個(gè)橋臂要通斷互補(bǔ)。為了防止短路直通現(xiàn)象，可采取先斷后通策略。

MOS管的通斷控制采用PWM控制方法，PWM波由芯產(chǎn)生，輸出PWM波形的占空比由軟件控制。有電壓閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)，從輸出端進(jìn)行電壓采樣，采樣值與設(shè)定值比較，形成偏差，再通過PI調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)整，把調(diào)整信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)控制PWM芯片波改變其輸出PWM的占空比。

三、研究步驟、方法及措施：

（1）查找相關(guān)資料，總體方案設(shè)計(jì)論證，作好開題報(bào)告。

（2）根據(jù)方案，設(shè)計(jì)所需要的逆變電路。

（3）計(jì)算所需電力電子器件的參數(shù)，挑選合適的型號(hào)。

（4）挑選合適的主芯片，設(shè)計(jì)控制電路。

（5）挑選適合的芯片，設(shè)計(jì)蓄電池好充電回路

（6）對(duì)所需的電路進(jìn)行仿真。

（7）完成報(bào)告，總結(jié)設(shè)計(jì)過程。

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