机架式UPS电源(艾默生UPS电源原理、运行模式及多台并机工作方案)

Posted 2023-05-29

篇首语：山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了机架式UPS电源(艾默生UPS电源原理、运行模式及多台并机工作方案)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

机架式UPS电源(艾默生UPS电源原理、运行模式及多台并机工作方案)

有不少电工都要进行服务器机房维护，UPS电源是机房的标配设备，因此，掌握一些UPS电源的基本知识很有必要，下面是我们4台UPS并机的工作方案，希望对于维修电工或者施工电工的同行有所帮助。

一、单机UPS模式条件下的工作原理和模式

（1）工作原理

图1、工作原理

1．UPS由市电输入、输入输出滤波器、整流/PFC、DC/DC充电器、逆变器、旁路、电池和UPS输出等功能模块组成。

2．市电正常时，整流器启动，DC/DC充电器给电池组充电。在UPS开机前，输出电压为旁路电压。开机后，电子转换开关将负载与逆变输出相连，市电经过整流/PFC电路后输出直流电给逆变电路，经过逆变电路变换输出纯净的正弦波交流电，通过电子转换开关提供给负载。

3．市电异常时，电池电压经过整流/PFC电路升压后输入给逆变电路，经过逆变电路变换输出纯净的正弦波交流电，通过电子转换开关提供给负载。

4．市电恢复正常后，UPS自动从电池模式切换回正常模式，市电仍然经过整流/PFC电路后输出直流电给逆变电路，通过电子转换开关提供给负载。

（2）UPS状态及运行模式

UPS状态及运行模式可分为正常模式、旁路模式、电池模式、ECO模式和故障状态。

本节所涉及的指示灯的详细介绍，请参见第三章操作显示面板。

正常模式：市电输入正常时，市电经过整流和逆变转换后给负载提供稳压稳频电源，同时充电器对电池进行充电的工作模式就是正常模式。正常模式下，逆变器指示灯亮（绿色）。

旁路模式：当UPS工作于正常模式时，如出现过载超时、逆变器或整流器等故障，UPS将切换至旁路模式，即负载所需电源由市电输入直接经旁路提供。若整流器正常，内置充电器对电池充电。旁路模式时，逆变器指示灯不亮。

电池模式：在市电掉电、整流器过载或市电电压超出范围时，整流器和内置充电器停止运行，电池通过逆变器向负载提供电源。逆变器指示灯亮，并伴有蜂鸣器告警，提示用户UPS处于电池模式。

ECO模式（仅适用于单机系统）：在ECO模式下，当旁路电压正常时，负载由旁路供电。旁路电压异常时，负载由逆变器供电。ECO模式是一种经济运行模式，对于对电网质量要求不高的用电设备，用户可选择ECO模式通过旁路供电，减少电能损耗。

故障状态：在正常模式下，若出现逆变器故障、机内温度过高等情况，UPS将转为旁路模式；在电池模式（无旁路市电）下，若出现逆变器故障、机内温度过高等情况，UPS将关机，输出中断。一旦UPS发生故障，故障指示灯变亮，蜂鸣器长鸣，相应的故障信息在LCD面板上显示。

图2、UPS单机工作模式

二、多台UPS并机系统

（1）特性

1、并机UPS的软件和硬件与单机完全一致，并机系统的基本参数可通过LCD设置，详细参数可通过设置软件设置。并机系统各单机的参数设置要求一致。

2、并机电缆形成闭环连接，为系统提供可靠性和冗余。LBS电缆连接在两个并联系统的任意两个UPS单机之间。智能并机逻辑为用户提供最大的灵活性，例如：可按任意顺序关闭或启动并机系统中的各单机；可实现正常模式和旁路模式之间的无缝切换，并且可自动恢复：即过载消除后，系统会自动恢复至原来的运行模式。

3、可通过各单机LCD查询并机系统的总负载量。

（2）安装

UPS并机系统向用户提供N＋X（2≤N＋X≤4）的并机配置，其中N为基本并机台数，X为冗余台数。

UPS并机系统提供1＋1并机POD选件，为并机系统提供安全可靠的配电功能。1＋1并机系统只需配备一台1＋1并机POD；N≥2时，并机系统需要用户自行配电。

安装并机系统包括：

机械安装

设置并机地址

连接并机电缆

连接1＋1并机POD电缆

下面以带电池模块1＋1并机系统的机架式安装为例，介绍并机系统的机械安装。1＋1并机POD的安装方法与UPS的安装方法完全相同，请参考2.4.2 机架式安装。如图5-1，电池模块安装在最下层，UPS安装在中间，1＋1并机POD安装在最顶层，以便于电缆连接及操作。

图3、4台UPS并机工作拓扑图

设置并机地址：并机系统中的所有UPS单机均需设置并机地址。并机地址通过UPS前面板上的拨码开关（位置见图1-1）进行设置。拨开拨码开关盖板，根据表5-1对拨码开关进行设置。各UPS单机的并机地址必须唯一。

图4、拨码开关

电缆连接：并机系统提供并机电缆选件。并机电缆通过UPS后面板上的并机接口（见图1-2）依次闭环连接。以3＋1并机系统为例，并机电缆连接示意图。

图5、电缆连接

连接1＋1并机POD电缆

连接1＋1并机POD电缆包括：连接UPS和1＋1并机POD之间的电缆和连接1＋1并机POD的输入输出电缆。以下UPS和1＋1并机POD的端子排接线操作前，需先取下端子排盖板。

连接UPS和1＋1并机POD之间的电缆

将1＋1并机POD后面板的UPS1端子排（丝印：UPS1）与UPS1＃后面板输入输出端子排上丝印相同的端子一一对应连接，将1＋1并机POD后面板的UPS2端子排（丝印：UPS2）与UPS2＃后面板的输入输出端子排上丝印相同的端子一一对应连接。

连接1＋1并机POD的输入输出电缆

连接输入电缆。

对于三进三出并机系统，将输入电缆U、V、W、N、PE分别接至1＋1并机POD后面板的用户端子排（丝印：USER）相应的端子以及PE端子上

对于三进单出并机系统，将输入电缆L、N、PE分别接至1＋1并机POD的用户端子排相应的端子以及PE端子上

连接输出电缆

将输出电缆的一端连接到1＋1并机POD的用户端子排上，另一端连接至负载。

接线完毕，安装上UPS和1＋1并机POD的所有端子排盖板。