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高频机型UPS加隔离变压器和不加隔离变压器时的电原理图
加这个变压器千万不要理解成是“锦上添花”。锦上添花意味着有它不多，没它不少。这里可不一样，加上它不但“多了”，而且还带来了负面效应。就好像一条宽敞平坦的公路，硬要从当中挖断而修一座桥。会带来什么后果呢？增加了车辆爬坡的汽油消耗量，万一桥面出现情况就会影响交通，比如突然天降大雪，由于湿滑而导致汽车爬不上去，即使上去了下坡时又会有撞车的危险。这就导致了交通中断。UPS也是这样：增加了投资和占地面积、增加了功耗和多了一个故障点。这就是花钱买不可靠因素，这也是谁都不愿做的事情啊！

另外一个危害就是如果加了这个变压器，当多机并联时，就使得本来没有环流的高频机型UPS（如图5（b）所示），出现了环流，
（a）所示。



（a） 有输出变压器的UPS并联原理图



（b）没有输出变压器的UPS并联原理图

图5 有和没有输出变压器的UPS并联情况

从图5（a）可以看出，两个UPS变压器次级电压由于各种参数的差异是不一样的，由于面压器内阻是毫欧级数值，也会导致环流。而且由于这个环流路径上几乎没有任何障碍，即使是很小的电压差也会导致可观的电流；没有变压器的高频机型UPS就不同了，即使有和变压器相同的电压差，由于路径上的重重障碍（如图（b）中虚线所示），早把这点电压吃掉了。因此，高频机型UPS的并机环流就不用去考虑。

有关如何提高电能质量的有路可寻方法 


标志我国电能质量的主要指标和国家标准是:

(1) 可用率。目前情况下电力需求远远大于电力供给,全国各地标准不同,但可用率理想标准是1,若是0.999886,则一年有1小时不可用。
(2) 电压偏差。允许在额定电压±10%内变化。电力系统根据电压等级的高低,不同的网络(对用户而言)规定:35kV以上系统为±5%,10kV以下系统为±7%,低压照明及非重要用户为+5%～-10%。
(3) 频率偏差。允许在50±0.5Hz变动,电力系统的考核标准为50±0.2Hz(事故处理过程中不在此限)。
(4)三相不平衡。最高一相的电压不得高于电压最低一相的电压10%。
(5)电压波形。为正弦交流波形,不同电压等级的网络电压总波形畸变率(即波形中含有谐波分量的多少)限值不同,如380V系统是5%,10kV系统对应的电压波形畸变率限值是4%,而110kV系统波形畸变不大于2%。还有就是暂态的电压闪变,目前各国和地区还没有统一的标准。

2   保证或提高电能质量的途径

电能质量超出标准会对发电厂、电力网、电力用户产生不同类型的损害或负面影响,但如何保证或提高电能质量,是发、供、用各级部门认真思考的问题,采取何种措施与方法,要科学论证,合理选择,以求取得最大的安全和经济利益。

  电压偏差、频率偏差、三相不平衡度与电力系统密切相关;电压闪变、谐波、三相不平衡度与用户的电力负荷特性息息相关,电力系统与电力用户之间又相互影响,所以各方要对电能质量有一个客观的认识。

  保证电压稳定的通常方法有:一是改变电源或发电机端电压,调整发电机励磁电流使发电机端电压偏离额定值不超过±5%,这是最经济的首要选择手段;二是改变电源布局或改变无功补偿装置的安装位置,使线路尽量减少无功输送,实现无功功率的就地补偿;三是改变变压器的变比或调整变压器分接头开关的方法来实现电压的调整;四是改变电力线路的参数,如串联电容器或增加导线截面,降低线路电压损耗。使用的无功补偿装置有电力电容器和调相机以及目前市面上的新型电力稳压装置。对超高压线路还要布设电抗器吸收系统无功功率而保证电压稳定。

  频率稳定完全是一个有功平衡问题。设置足够的备用设备容量,对于电力系统来说既要设置常规的负荷备用,也要设置重大负荷时10%的事故备用容量,不仅要设置检修备用,还要根据国民经济的发展设置国民经济备用,“经济要发展,电力要先行”说的就是这个道理。备用电源要根据系统的需要设置热备用和旋转备用。进行频率稳定调整的机组即要有充足的调整裕度,也要有与负荷变化速度相适应的调整速度,频率调整必须符合安全和经济的原则。改革开放以来,电力系统进行了20多年标准化的规范管理,我国电力系统电压和频率偏差超过或接近国家限额的情况已很少见,大系统对频率偏差的考核标准苛刻到了50±0.1Hz。.



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性能参数：
输入电压：          24VDC
输入电压范围： 18-36VDC
输出电压：          12V/200W
电压精度：          ≤±1%
电压调整率：      ≤0.5%
负载调整率：      ≤1.0%
效        率：          90%
纹波噪声：          ＜100mV
保护：
输出过流保护，输出短路保护，输出过压保护，输入欠压保护，过热保护
工作环境温度：
工作温度：           -25℃—+55℃
储存温度：           -55℃—+85℃
散热方式：           自然冷却
 绝缘电阻 （常温）
输入-输出：          DC500V≥100MΩ
输入-外壳：          DC500V≥100MΩ
输出-外壳：          DC250V≥100MΩ
隔离电压
输入-输出：          DC1500V≥1分钟（≤2mA）
输入-外壳：          DC1050V≥1分钟（≤2mA）
输出-外壳：          DC250V≥1分钟（≤2mA）
 
典型应用：
地面通讯 电动汽车 工业控制 移动电站
电力系统 铁路机车 直流不停电电源系统 
其他军用设备

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一、总体分析
1 系统分析
依据控制系统所需完成的控制任务，对被控对象的工艺过程、工作特点以及控制系统的控制过程、控制规律、功能和特征进行详细分析，明确输入、输出物理量是开关量还是模拟量，明确划分控制的各个阶段及其特点，阶段之间的转换条件，画出完整的工作流程图和各执行元件的动作节拍表。
2 看主电路
进一步了解工艺流程及其对应的执行装置和元器件。
3 看PLC控制系统的I/O配置和PLC的I/O接线
了解输入信号和对应输入继电器的配置、输出继电器的配置及其所接的对应负载。在没有给出输入/输出设备定义和PLC的I/O配置的情况下，应根据PLC的I/O接线图或梯形图和指令语句表，做出输入/输出设备定义和PLC的I/O配置。
4 通过PLC的I/O接线图了解梯形图
   PLC的I/O接线是连接主电路和PLC梯形图的纽带。
1) 根据用电器(如电动机、电磁阀、电加热器等)主电路控制电器(接触器、继电器)主触点的文字符号，在PLC的I/O接线图中找出相应编程元件的线圈，便可得知控制该控制电器的输出继电器，再在梯形图或语句表中找到该输出继电器的程序段，并做出标记和说明。〖JP〗
2) 根据PLC的 I/O接线图的输入设备及其相应的输入继电器，在梯形图(或语句表)中找出输入继电器的动合触点、动断触点，并做出相应标记和说明。
二、梯形图的结构分析
1 PLC控制系统梯形图的特点
(1) PLC控制系统的输入信号和输出负载
继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在PLC的输入端。
(2) 继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的处理
继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。
(3) 设置中间单元
在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串/并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，辅助继电器类似于继电器电路中的中间继电器。
(4) 时间继电器瞬动触点的处理
时间继电器除了延时动作的触点外，还有在线圈得电或失电时立即动作的瞬动触点。对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。
(5) 外部联锁电路的设立
为了防止控制正/反转的两个接触器同时动作，造成三相电源短路，除了在梯形图中设置与它们对应的输出继电器的线圈串联的动断触点组成的软互锁电路外，还应在PLC外部设置硬互锁电路。
2 梯形图的结构分析
采用一般编程方法还是采用顺序功能图编程方法；采用顺序功能图的单序列结构还是选择序列结构、并行序列结构，使用启/保/停电路、步进顺控指令进行编程还是用置位/复位指令进行编程。这部分内容见第四章和第五章。
梯形图的分解由操作主令电路(如按钮)开始，查线追踪到主电路控制电器(如接触器)动作，中间要经过许多编程元件及电路，查找起来比较困难。
无论多么复杂的梯形图，都是由一些基本单元构成的。按主电路的构成情况，利用逆读溯源法，把梯形图和指令语句表分解成与主电路的用电器(如电动机)相对应的几个基本单元，然后一个环节、一个环节地分析，最后再利用顺读跟踪法把各环节串起来。
(1) 按钮、行程开关、转换开关的配置情况及作用
 在PLC的I/O接线图中有许多行程开关和转换开关，以及压力继电器、温度继电器等，这些电器元件没有吸引线圈，它们的触点的动作是依靠外力或其他因素实现的，因此必须先把引起这些触点动作的外力或因素找到。其中行程开关由机械联动机构来触压或松开，而转换开关一般由手工操作，从而使这些行程开关、转换开关的触点在设备运行过程中便处于不同的工作状态，即触点的闭合、断开情况不同，以满足不同的控制要求，这是看图过程中的一个关键。
 这些行程开关、转换开关的触点的不同工作状态单凭看电路图难以搞清楚，必须结合设备说明书、电器元件明细表，明确该行程开关、转换开关的用途，操纵行程开关的机械联动机构，触点在不同的闭合或断开状态下电路的工作状态等。
    (2) 采用逆读溯源法将多负载(如多电动机电路)分解为单负载(如单电动机)电路
 根据主电路中控制负载的控制电器的主触点文字符号，在PLC的I/O接线图中找出控制该负载的接触器线圈的输出继电器，再在梯形图和指令语句表中找出控制该输出继电器的线圈及其相关电路，这就是控制该负载的局部电路。
 在梯形图和指令语句表中，很容易找到该输出继电器的线圈电路及其得电、失电条件，但引起该线圈的得电、失电及其相关电路就不容易找到，可采用逆读溯源法去寻找：
1) 在输出继电器线圈电路中串、并联的其他编程元件触点的闭合、断开就是该输出继电器得电、失电的条件。
2) 由这些触点再找出它们的线圈电路及其相关电路，在这些线圈电路中还会有其他接触器、继电器的触点……
3) 如此找下去，直到找到输入继电器(主令电器)为止。
 值得注意的是：当某编程元件得电吸合或失电释放后，应该把该编程元件的所有触点所带动的前、后级编程元件的作用状态全部找出，不得遗漏。
 找出某编程元件在其他电路中的动合触点、动断触点，这些触点为其他编程元件的得电、失电提供条件或者为互锁、联锁提供条件，引起其他电器元件动作，驱动执行电器。
(3) 将单负载电路进一步分解
控制单负载的局部电路可能仍然很复杂，还需要进一步分解，直至分解为基本单元电路。
(4) 分解电路的注意事项
1) 若电动机主轴接有速度继电器，则该电动机按速度控制原则组成停车制动电路。
2) 若电动机主电路中接有整流器，表明该电动机采用能耗制动停车电路。
(5) 集零为整，综合分析
  把基本单元电路串起来，采用顺读跟踪法分析整个电路。
     三、识读梯形图的具体方法
  识读PLC梯形图和语句表的过程同PLC扫描用户过程一样，从左到右、自上而下，按程序段的顺序逐段识图。
  值得指出的是：在程序的执行过程中，在同一周期内，前面的逻辑运算结果影响后面的触点，即执行的程序用到前面的最新中间运算结果。但在同一周其内，后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。该扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的最终状态(线圈导通与否、触点通断与否)将影响下一个扫描周期各触点的通与断。
  由于许多读者对继电器接触器控制电路比较熟悉，因此建议沿用识读继电器接触器控制电路查线读图法，按下列步骤来
看梯形图：
1) 根据I/O设备及PLC的I/O分配表和梯形图，找出输入、输出继电器，并给出与继电器接触器控制电路相对应的文字代号。
2) 将相应输入设备、输出设备的文字代号标注在梯形图编程元件线圈及其触点旁。
3)将梯形图分解成若干基本单元，每一个基本单元可以是梯形图的一个程序段(包含一个输出元件)或几个程序段(包含几个输出元件)，而每个基本单元相当于继电器接触器控制电路的一个分支电路。
4) 可对每一梯级画出其对应的继电器接触器控制电路。
5) 某编程元件得电，其所有动合触点均闭合、动断触点均断开。某编程元件失电，其所有已闭合的动合触点均断开(复位)，所有已断开的动断触点均闭合(复位)。因此编程元件得电、失电后，要找出其所有的动合触点、动断触点，分析其对相应编程元件的影响。
6) 一般来说，可从第一个程序段的第一自然行开始识读梯形图。第一自然行为程序启动行。按启动按钮，接通某输入继电器，该输入继电器的所有动合触点均闭合，动断触点均断开。
   　再找出受该输入继电器动合触点闭合、动断触点断开影响的编程元件，并分析使这些编程元件产生什么动作，进而确定这些编程元件的功能。值得注意的是：这些编程元件有的可能立即得电动作，有的并不立即动作而只是为其得电动作做准备。
   　由PLC的工作原理可知，当输入端接动合触点，在PLC工作时，若输入端的动合触点闭合，则对应于该输入端子的输入继电器线圈得电，它的动合触点闭合、动断触点断开；当输入端接动断触点且在PLC工作时，若输入端的动断触点未动作，则对应于该输入端的输入继电器线圈得电，它的动合触点闭合、动断触点断开。如果该动断触点与输出继电器线圈串联，则输出继电器线圈不能得电。因而，用PLC控制电动机的启停，如果停止按钮用动断触点，则与控制电动机的接触器相接的PLC输出继电器线圈应与停止按钮相接的输入端子相对应的动合触点串联。在继电接触控制中，停止按钮和热继电器均用动断触点，为了与继电接触控制的控制电路相一致，在PLC梯形图中，同样也用动断触点，这样一来，与输入端相接的停止按钮和热继电器触点就必须用动合触点。在识读程序时必须注意这一点。
     四、识读PLC梯形图的示例
   　在分析PLC控制系统的功能时，可以将它想象成一个继电器控制系统中的控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图或语句表是这个控制箱的内部"线路图"，梯形图中的输入继电器和输出继电器是这个控制箱与外部世界联系的"接口继电器"，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。在分析时可以将梯形图中输入继电器的触点想象成对应的外部输入器件的触点或电路，将输出继电器的线圈想象成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还可能受外部触点的控制。

UPS并联与串联热备方式
时下用户在选购三相UPS时，要在并联方式和串联热备方式中作以选择，就增加系统可靠性而言，双机并联的确是可以增加可靠度，当其中一台UPS出故障时，所有的负载可由另一台UPS承担。因此在应用时，负载的总容量最好不要超过其中一台UPS的额定容量，否则轻易发生过载。如以两台l00kVA三相UPS并机为例，负载最多不要超过100kVA。因此设备投资利用率最高仅为100kVA/200kVA=50%。而不是100kVA+l00kVA=200kVA，简朴来说是“l+1=1”，而不是“1+1=2”。而且每台UPS最高的负载比率也仅有50%。 
 
双机串联热备机的应用同样可以达到增加系统可靠度的目的。其中主机UPS故障时，可由另一台串联的热备机承担所有负载。同样，负载的总容量亦不超过其中热备机的额定容量。设备投资的利用率最高也是为50%，但是串联的主机平时承受100%的负载。一般而言承载100%的负载UPS会比承载50%的UPS效率高。因此，经长年累月工作于在线的模式下，所节省的电费即相称可观。总的来说，串联的效率比并联的效率高。 
 
此外，就“并联机可增加输出容量”而言，虽是事实，但为使双机并联的可靠度能得到保证，负载一般不超过任一台的额定负载。此种应用与串联热备UPS的应用相同。 
 
就操纵而言，一般双机串联热备UPS在安装完毕后操纵即与单机一样简朴。但是在双机并联的应用中，因为双机并联需要考虑各UPS在电压、频率及相位三者完全一致前提下才可并联，因此操纵上必需留意上述事项。并且，双机并联要增加UPS的配件，以保证两台UPS要同时锁相输出，因此在长时间的运行下，并联机的故障率将会比串联机高。有时因电压、频率、相位无法一致，操纵时仅能保持主机运行而从机封闭。 
 
另外在保养维修时，双机串联热备机在主机维修时，可由旁路从机提供不乱的电源，继承供给电力给负载，较为利便。但双机并联作维修时须先封闭其中一台UPS。而维修完再作并联运转时，须再次遵照其复杂的操纵程序开、关机，以确保向负载继承供电及使电压、频率、相位均一致而并联运行。 
 
在双机并联的应用中，有时为使两机的电压、频率、相位保持一致，须额外加一个通讯单元(或称并联板)，以便使两台并联UPS内部的微机处理(CPU)通讯。因此，此通讯单元或并联板由电缆线连至两台并联的UPS。额外增加了空间的据有率及连接的配置。而在双机串联热备机中则没有上述的通讯单元或控制单元，可节省空间。