A. 風力發電有什麼應用
風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球風力發電上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現在，人們感興趣的是如何利用風來發電。
風力發電簡介
風是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，並有數千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數秒鍾內就發出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等於0．75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源。
利用風力發電的嘗試，早在本世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術，成功地研製了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過，當時的發電量較低，大都在5千瓦以下。
目前，據了解，國外已生產出15，40，45，100，225千瓦的風力發電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機，其葉片直徑為38米，發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置，其發電量則達2000千瓦，風車高57米，所發電量的75%送入電網，其餘供給附近的一所學校用。
1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個塔型建築物上，因此風車可自由轉動並從任何一個方向獲得電力；風力時速在38公里以上時，發電能力也可達2000千瓦。由於這個丘陵地區的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。
怎樣利用風力來發電呢?
我們把風的動能轉變成機械能，再把機械能轉化為電能，這就是風力發電。風力發電所需要的裝置，稱作風力發電機組。這種風力發電機組，大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和鐵塔三部分。（大型風力發電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）
風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，它由兩只(或更多隻)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來製造。（現在還有一些垂直風輪，s型旋轉葉片等，其作用也與常規螺旋槳型葉片相同）
由於風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化著，這又使轉速不穩定；所以，在帶動發電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱，再加一個調速機構使轉速保持穩定，然後再聯接到發電機上。為保持風輪始終對准風向以獲得最大的功率，還需在風輪的後面裝一個類似風向標的尾舵。
鐵塔是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內。
發電機的作用，是把由風輪得到的恆定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。
多大的風力才可以發電呢?
一般說來，3級風就有利用的價值。但從經濟合理的角度出發，風速大於每秒4米才適宜於發電。據測定，一台55千瓦的風力發電機組，當風速每秒為9.5米時，機組的輸出功率為55千瓦；當風速每秒8米時，功率為38千瓦；風速每秒為6米時，只有16千瓦；而風速為每秒5米時，僅為9.5千瓦。可見風力愈大，經濟效益也愈大。
在我國，現在已有不少成功的中、小型風力發電裝置在運轉。
我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區，發展風力發電是很有前途的。
風力發電的原理
風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發電。 風力發電正在世界上形成一股熱潮，為風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染。
風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統：風力發電機＋充電器＋數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。
風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能。然後用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。
通常人們認為，風力發電的功率完全由風力發電機的功率決定，總想選購大一點的風力發電機，而這是不正確的。目前的風力發電機只是給電瓶充電，而由電瓶把電能貯存起來，人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關系。功率的大小更主要取決於風量的大小，而不僅是機頭功率的大小。在內地，小的風力發電機會比大的更合適。因為它更容易被小風量帶動而發電，持續不斷的小風，會比一時狂風更能供給較大的能量。當無風時人們還可以正常使用風力帶來的電能，也就是說一台200W風力發電機也可以通過大電瓶與逆變器的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。
使用風力發電機，就是源源不斷地把風能變成我們家庭使用的標准市電，其節約的程度是明顯的，一個家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價。而現在的風力發電機比幾年前的性能有很大改進，以前只是在少數邊遠地區使用，風力發電機接一個15W的燈泡直接用電，一明一暗並會經常損壞燈泡。而現在由於技術進步，採用先進的充電器、逆變器，風力發電成為有一定科技含量的小系統，並能在一定條件下代替正常的市電。山區可以藉此系統做一個常年不花錢的路燈；高速公路可用它做夜晚的路標燈；山區的孩子可以在日光燈下晚自習；城市小高層樓頂也可用風力電機，這不但節約而且是真正綠色電源。家庭用風力發電機，不但可以防止停電，而且還能增加生活情趣。在旅遊景區、邊防、學校、部隊乃至落後的山區，風力發電機正在成為人們的采購熱點。無線電愛好者可用自己的技術在風力發電方面為山區人民服務，使人們看電視及照明用電與城市同步，也能使自己勞動致富。
我國風能資源
一、概況
我國風能資源豐富，可開發利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計算），海上可開發和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。而2003年底全國電力裝機約5.67億kW。
風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對於缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電，非常適合，大有可為。
風力發電行業我國自主知識產權產品的介紹：
上世紀九十年代，我國的獨立電源系統主要採用水平軸風力發電機和太陽能光伏系統來供應電力，主要應用於通信基站、邊防哨所、海島部隊等特殊場合，主要是面向部隊的一套後勤保障系統。
經過一定時間的應用後，發現諸多問題。如台風期間的設備損壞嚴重；噪音大，影響人員正常休息；對通信設備的干擾，使得某些設備無法正常運轉。這些問題的發生使得部隊正常通訊受到了影響。
2001年，為了解決這些問題，召集相關單位展開討論，作為部隊通信產品配套廠家的上海模斯電子設備有限公司也受到了邀請。會後，經過一定時間的調研和研究，MUCE公司提出承擔此項科研攻關的重任，得到了部隊領導的同意，並下達指示，必須盡快拿出技術方案並作出樣機。
在西軍電、西交大、上復旦、上同濟等高校一批專家的配合下，上海模斯電子設備有限公司在不到一年的時間里，就成功研製出了世界上第一台新型(H型)垂直軸風力發電機，並裝機試驗成功，獲得了基礎數據和實際經驗。（這也成為了全球首台新型垂直軸風力發電機誕生日）在後續的一年裡，MUCE對產品進行無數次改進和測試，2002年底產品通過了各項測試，並達到了各項設計要求。
2002年底至今，MUCE先後在部隊安裝了60多套垂直軸風力發電機和風光互補系統，為穩定國防，做出了不朽的貢獻！
由深圳誠遠公司生產的風光互補路燈供電系統是綜合利用太陽能和風能的一種新興的道路照明系統。單獨的太陽能或風能供暖系統，由於受時間和地域的約束，很難全天候利用太陽能和風能資源。而太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性，白天光照強時風小，夜間光照弱時，風能由於地表溫差變化大而增強，太陽能和風能在時間上的互補性是風光互補路燈供電系統在資源利用上的最佳匹配。該系統節能環保、可再生、取之不盡、用之不竭，必將成為今後替代其它道路照明系統成為主流。系統工作時，太陽能集熱器收集太陽輻射能量發電（白天），通過專用線路傳入電力控制系統，蓄存、派發。風力發電機全天候使用風能，將風能轉化成電能，再通過控制器整流，給蓄電池組充電。
新型風能轉化方式——徑流雙輪效應
徑流雙輪效應或叫雙輪效應是一種新型風能轉化方式。
首先它是一種雙輪結構，相對於水平軸流式風機，它是徑流式的，同已有的立軸式風機一樣都是沿長軸布設槳葉的，直接利用風的推力旋轉工作的,單輪立軸風輪因軸兩側槳葉同時接受風力而扭矩相反，相互抵消，輸出力矩不大。設計為雙輪結構並靠近安裝，同步運轉，就將原來的立軸力矩輸出對槳葉流體力學形狀的依賴進而改變為雙輪間的利用轉動產生渦流力的利用，兩輪相互借力，相互推動；而對吹向兩輪間的逆向風流可以互相遮擋，進而又依次輪流將其分撥於兩輪的外側，使兩輪外側獲得有疊加的風流，因此使雙輪的外緣線速度可以高於風速，雙輪結構的這種互相助力，主動利用風力的特點產生了「雙輪效應」。
相比有些單輪式結構風機中採用外加的遮擋法、活動式變槳矩等被動式減少葉輪回轉復位阻力的設計，體現了積極利用風力的特點。因此這一發明的不僅具有實用作用，促進風力利用的研究和發展，而且具有新的流體力學方面的意義。它開辟了風能發展的新空間，是一項帶有基礎性質的發明，這種雙輪風機具有的設計簡捷，易於製造加工，轉數較低，重心下降，安全性好，運行成本低，維護容易，無噪音污染等明顯特點，可以廣泛普及推廣，適應中國節能減排需求，大有市場前景。
風能市場概況
風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。中國風能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。
隨著全球經濟的發展，風能市場也迅速發展起來。自2004年以來，全球風力發電能力翻了一番，2006年至2007年間，全球風能發電裝機容量擴大27%。2007年已有9萬兆瓦，這一數字到2010年將是16萬兆瓦。預計未來20-25年內，世界風能市場每年將遞增25%。隨著技術進步和環保事業的發展，風能發電在商業上將完全可以與燃煤發電競爭。
「十五」期間，中國的並網風電得到迅速發展。2006年，中國風電累計裝機容量已經達到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之後發展風力發電的主要市場之一。2007年我國風電產業規模延續暴發式增長態勢，截至2007年底全國累計裝機約600萬千瓦。2008年8月，中國風電裝機總量已經達到700萬千瓦，佔中國發電總裝機容量的1%，位居世界第五，這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。
2008年以來，國內風電建設的熱潮達到了白熱化的程度。到2008年底，風電規模就可能達到1000萬千瓦，到2010年累計裝機容量可達2000萬千瓦。
中國風力等新能源發電行業的發展前景十分廣闊，預計未來很長一段時間都將保持高速發展，同時盈利能力也將隨著技術的逐漸成熟穩步提升。2009年該行業的利潤總額將保持高速增長，經過2009年的高速增長，預計2010、2011年增速會稍有回落，但增長速度也將達到60%以上。
風電發展到目前階段，其性價比正在形成與煤電、水電的競爭優勢。風電的優勢在於：能力每增加一倍，成本就下降15%，近幾年世界風電增長一直保持在30%以上。隨著中國風電裝機的國產化和發電的規模化，風電成本可望再降。因此風電開始成為越來越多投資者的逐金之地。
風力發電的前景
中國新能源戰略開始把大力發展風力發電設為重點。按照國家規劃，未來15年，全國風力發電裝機容量將達到2000萬至3000萬千瓦。以每千瓦裝機容量設備投資7000元計算，未來風電設備市場將高達1400億元至2100億元。
新型攜帶型高效小型風力發電機
天力高新能源集團製造攜帶型高效微型風力發電機的隆重上市,填補了業內在這方面的空白;將風力發電機從兆瓦級向攜帶型垂直延伸,其功率最小縮到了5W,重量縮小到了1KG!廣泛適用於軍事活動、教育科研、野外探險、旅遊業、風光互補路燈、庭院燈、景觀燈等領域!備受各屆人士關注!...
中國知名風電企業
風力發電整機製造機構名稱
力德風力發電（江西）有限責任公司
國電聯合動力技術有限公司
河北雷沃電力設備有限公司
河北保定天威風電科技有限公司
維斯塔斯風力技術公司
新疆金風科技發展公司
四川風瑞能源
GAMESA
GE能源集團
華銳風電科技股份有限公司
浙江華儀風能開發有限公司
蘇司蘭能源有限公司
江西麥德風能設備股份有限公司
常州軌道車輛牽引傳動工程技術研究中心
上海電氣風電設備有限公司
中國南車株洲電力機車研究所風電事業部
湖南湘電風能有限公司
中船重工（重慶）海裝風電設備有限公司
Repower
浙江運達風力發電工程有限公司
上海萬德風力發電有限公司
佛山市東興風盈風電設備製造有限公司
濰坊中雲機器有限公司
東方汽輪機有限責任公司
保定惠德風電工程有限公司
哈爾濱哈電風電設備公司
北京北重汽輪電機有限責任公司
沈陽華創風能有限公司
西安維德風電設備有限公司
中小型風力發電機組（含並網/離網型）
機構名稱
廣州紅鷹能源科技公司
揚州神州風力發電有限公司
嘉興市安華風電設備有限公司
上海思源致遠綠色能源有限公司
寧波風神風電科技有限公司
深圳風發科技發展有限公司
廣州中科恆源能源科技有限公司
寧夏風霸機電有限公司
上海林慧新能源科技有限公司
西安大益風電科技有限公司
瑞安海立特風力發電有限公司
葉片及其材料
機構名稱
重慶國際復合材料有限公司
艾爾姆玻璃纖維製品（天津）有限公司
上海玻璃鋼研究院
江蘇九鼎新材料股份有限公司
南京先進復合材料製品有限公司
上海越科復合材料有限公司
中國兵器工業集團第五三科技研究院
威海市碳素漁竿廠
金陵帝斯曼樹脂有限公司
中航（保定）惠騰風電設備有限公司
保定天威風電葉片有限公司
浙江聯洋復合材料有限公司
常熟市卡柏（Core Board）復合材料有限公司
北京恆吉星工貿有限責任公司
風力發電機
機構名稱 湘潭電機股份有限公司
南車電機股份有限公司
西安捷力電力電子有限公司
蘭州電機有限責任公司
東方電機股份有限公司
上海電氣集團
盾安電氣
力德風力發電（江西）有限責任公司
齒輪箱/回轉支承
機構名稱
南京高速齒輪製造有限公司
德國GAT傳動技術有限公司
洛陽精聯機械基礎件有限公司
徐州羅特艾德回轉支承股份有限公司
舍弗勒中國有限公司
馬鞍山方圓回轉支承股份有限公司
浙江通力減速機有限公司
變槳系統
機構名稱
桂林星辰電力電子有限公司
德國GAT傳動技術有限公司
路斯特綠能電氣系統（上海）有限公司
電控系統及變流器
機構名稱
Mita-Teknik公司
德國GAT傳動技術有限公司
合肥陽光電源有限公司
上海麥騰電器有限公司
洛陽精聯機械基礎件有限公司
艾黙生網路能源有限公司
南京環力重工機械有限公司
奔聯電子技術有限公司
Elspec中國代表處
北京科諾偉業能源科技有限公司
北京東土科技股份有限公司
阿爾斯通機電（上海）有限公司
大連威科特自控系統有限公司
勝業電器有限公司
研祥智能科技股份有限公司
南京冠亞電源設備有限公司
中電電氣集團有限公司
艾黙生網路能源有限公司
北京歐買特數字科技有限公司
北京清能華福風電技術有限公司
剎車系統及聯軸器
機構名稱
安特製動系統（天津）有限公司
德國GAT傳動技術有限公司
上海晟達傳動設備有限公司
開天傳動技術上海有限公司
洛陽精聯機械基礎件有限公司
焦作瑞塞爾盤式制動器有限公司
沈陽臨瑞風力發電成套設備有限責任公司
漢中海利液壓控制有限公司
賀德克液壓技術（上海）有限公司
義大利阿托斯上海有限公司
伊頓流體動力上海有限公司
邵陽維克液壓有限責任公司
賀爾碧格（無錫）自動化技術有限公司
上海敏泰科技有限公司
塔架組件（塔筒/升降機）
機構名稱
上海泰勝電力工程機械有限公司
北京歐亞新科技發展有限公司
常州軌道車輛牽引傳動工程技術研究中心
無錫羅尼威爾機械設備有限公司
寧夏銀光鋼構件製造有限公司
北京盛匯恆科貿有限責任公司
河北寧強公司
哈爾濱紅光鍋爐集團公司
3S lift
AVANTL
冷卻/潤滑/防腐系統
機構名稱
克魯勃潤滑劑（上海）有限公司
埃爾夫潤滑油（廣州）投資有限公司
埃克森美孚（中國）投資有限公司
天津摩通潤滑技術有限公司
林肯工業有限公司
四川國潤貿易有限公司
中國兵器工業集團第五三研究所
中國石油化工股份有限公司潤滑油分公司
特變電工（德陽）電纜股份有限公司
美國百通電線電纜公司
上海藍科電氣有限公司
精密軸承/高強度螺栓
機構名稱
浙江迪特高強度螺栓有限公司
舍弗勒（中國）有限公司
北京戴樂克工業鎖具有限公司
洛陽LYC軸承有限公司
陝西海豐石油機械製造有限公司
米迪菲五金工具（上海）有限公司
上海申光高強度螺栓有限公司
優必勝軸承公司成都辦事處
寧波市鎮海盛大高強度緊固件廠
韓國（株）平山大連代表處
輪轂/鑄鍛件/法蘭/壓鑄件毛坯及加工
機構名稱
江蘇華東風能
上海長京金屬製作有限公司
江陰方圓環鍛法蘭有限公司
山西省定襄金瑞高壓環件有限公司
無錫大昶重型環件有限公司
江陰華西法蘭管件廠
杭州申達鑄造有限公司
無錫寶露鍛造有限公司
定襄縣閆氏鍛業有限公司
山西襄龍風電設備製造有限公司
江蘇國光重型機械有限公司
中國一汽鑄造有限公司鑄造研究所
河南宏宇特鑄股份有限公司
無錫卓越鑄造有限公司
上海嘉頡進出口有限公司
機艙罩
機構名稱
秦皇島耀華玻璃鋼股份公司
山東雙一集團有限公司
蘭州電機有限責任公司
江蘇九鼎新材料股份有限公司
測風/防雷裝置
機構名稱
德和盛電氣（上海）有限公司
同拓合盛北京貿易有限公司
浙江華儀風能開發有限公司
北京泛泰克斯儀器有限公司
北京巨匠動力技術有限公司
德國科瑞文工業電子有限公司北京代表處
青島方雷降阻材料有限公司
南京菲尼克斯電氣有限公司
BALLUFF（巴魯夫）
運輸/安裝/維修服務及工具
機構名稱
上海凱道貿易有限公司
廣州市齊多工業設備有限公司（機組裝配/檢修維護工具）
新疆鑫風安裝工程有限公司
天津通天科技有限公司
北京諾鼎工業設備有限責任公司
上海希瑞實業有限公司
德萊奇起重吊索具（崑山）有限公司
常州愛普超高壓系統有限公司
北京加匯通機電技術有限公司
科尼起重機集團
美國特科阿普液壓扳手公司
咨詢/認證/評估/培訓
機構名稱
中國氣象局風能太陽能資源評估中心
浩瀚國際風電中心
北京計鵬信息咨詢有限公司
中國船級社產品處
機械工業第六設計研究院天津分院
英國Garrad Hassan夥伴有限公司北京代表處（GH）公司
通標標准技術服務有限公司
諾德麥康國投風電設備有限公司
黑龍江省國測風力資源評估中心
河北省電力勘察設計院
中國氣象科學研究所
黑龍江省電力勘察設計院
中國福霖風能開發公司
中國水電顧問集團中南勘測設計研究院
河北省電力勘測設計研究院
蘇州白鷺風電職業技術培訓中心
風力發電投資商/運營管理/風場
機構名稱
中國水利投資集團投資開發部
中國節能投資公司
大唐發電集團
華能集團公司
EVER E控股集團公司
美國美騰能源集團有限公司北京代表處
遼寧恆祥風力發電科技開發有限公司
中國廣東核電集團公司
中國水利投資集團投資開發部
浙江華儀風能開發有限公司
世紀恆豐控股有限公司
國電龍源集團
中國水利水電建設集團公司
風電行業大專院校/科研院所及行業組織
機構名稱
中國農機工業協會風能設備分會
中國資源綜合利用協會可再生資源專業委員會
機械工業第六設計研究院天津分院
汕頭大學能源研究所
西華大學風電技術研究所
上海玻璃鋼研究所
中國氣象局風能太陽能資源評估中心
沈陽工業大學風能技術研究所
全國風力機械標准化技術委員會
國家風力發電工程技術研究中心
上海圖書館上海科技情報研究所信息咨詢與研究中心
重慶大學風力發電技術及裝備研究所
B. UPS電源好嗎
一、先確定功率段
簡而言之，首先就是要確認我們希望UPS帶載的設備的功率，然後就可以確認好UPS的功率。一般來說，我們建議負載功率佔到UPS功率的30%~80%。如果負載太大的話，如同時啟動時可能會造成UPS電源過載，負載太小時，不但造成了浪費，對電池的性能來說也不好。
二、泰琪豐UPS工作方式
目前市場上多見的工作方式有後備式、在線互動式、在線雙變換（線純在線）這三種，具體如下：
（1）後備式的UPS，不帶穩壓，市電與電池轉換時有轉換時間，一般用於個人電腦保護，或對UPS電源性能要求不高的情況下使用，此類型的UPS功率段一般較小；
（2）在線互動式，不帶穩壓，市電與電池轉換時有轉換時間，但有調壓功能，一般用於配線間或微型機房，保護伺服器及網路設備等，此類型的UPS功率段一般在5KVA以下。
（3）在線雙變換UPS，市電與電池轉換時無轉換時間，無切換時間一般也是用於保護伺服器或網路設備以及機房裡的其他設備，此類型的UPS功率段從小到大都有，跨度比較大1KVA~1000KVA，目前市場上較為多見。
以上幾種UPS電源的性能從高到低依次為：在線雙變換、在線互動式、後備式。價格一般與性能成正比。那是不是我們一定要選擇貴的UPS呢？答案是否定的。正如我們的標題，我們要選擇適合自己的UPS。如果是給個人電腦用，那麼您選擇後備式的UPS就可以，如果是給伺服器用，則應該在在線互動式與在線雙變換中來選擇，選擇應該按以下條件來進行：
1、設備要求
看您的設備是否需要很高精度的供電，可查看負載設備的銘牌上的標識或詢問設備廠家。如需高精度的供電，則需要選擇在線雙變換的UPS。其次是看負載類型，有的負載是不允許供電有閃斷，如：繼電器類的設備或開關信號的設備，若您為這種類型的設備配備在線互動式的UPS，那麼就有可能在UPS市電與電池切換時，負載有斷電或誤動作，因此對於這類的設備應該選擇在線雙變換UPS。如果您的設備沒有以上兩個要求，則可以繼續下面步驟。
2、當地電網
如果當地電網質量相對較好，也就是說平時電壓波動較小，這個時候就可以考慮選擇在線互動式的UPS。但是如果當地電網質量較差，電壓波動較大，那麼我們建議使用在線雙變換的UPS，這是由於這類型的UPS對市電的適應能力要好於在線互動式。
3、UPS轉電池後續航時間
如果您要求較長時間延時，可以考慮選擇標長兩用的機器或買不帶內置電池的UPS，這兩種UPS電源都可以外配原裝電池或第三方電池，以達到較長時間延時的目的。
4、安裝方式
一般來說，泰琪豐UPS電源有兩種安裝方式，一種是塔式安裝，一種是機架式安裝，可根據您的機房環境或現場環境來選擇，而且還需要注意，不是所有的UPS電源都同時支持這兩種安裝方式，大多數情況下，機架式的UPS也可以做塔式安裝，但塔式的UPS不一定能做機架式安裝，因為塔式的UPS可能沒辦法安裝導軌。因此，確認好UPS功率段及工作方式後一定要確認一下UPS電源是否可以滿足您的安裝要求。
C. 鎴戞兂瀛﹀紑鍏崇數婧愪粠鍝閲屽﹁搗錛屾垜鍙浼氫竴鐐圭數瀛愮煡璇嗭紝璇鋒寚鐐逛竴涓
宸ヤ綔鍘熺悊
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銆銆璇存槑
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緙栬緫鏈孌
寮鍏崇數婧愮淮淇姝ラ
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D. 開關電源和的概念
開關電源編輯開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。1簡介隨著電力電子技術的高速發展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源全面實現了開關電源化，率先完成計算機的電源換代，進入90年代開關電源相繼進入各種電子、電器設備領域，程式控制交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備電源等都已廣泛地使用了開關電源，更促進了開關電源技術的迅速發展。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高於開關電源。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣泛的發展空間。開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，並使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在安防監控，節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。2主要用途開關電源產品廣泛應用於工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體製冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈袋，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。3主要類型編輯現代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。
開關電源內部結構
這里主要介紹的只是直流開關電源，其功能是將電能質量較差的原生態電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是DC/DC轉換器。因此直流開關電源的分類是依賴DC/DC轉換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與DC/DC轉換器的分類是基本相同的，DC/DC轉換器的分類基本上就是直 流開關電源的分類。直流DC/DC轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式DC/DC轉換器。隔離式DC/DC轉換器也可以按有源功率器件的個數來分類。單管的DC/DC轉換器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）兩種。雙管DC/DC轉換器 有雙管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），雙管反激式（Double Transistr Flyback Converter）、推挽式（Push-Pull Converter） 和半橋式（Half-Bridge Converter）四種。四管DC/DC轉換器就是全橋DC/DC轉換器（Full-Bridge Converter）。非隔離式DC/DC轉換器，按有源功率器件的個數，可以分為單管、雙管和四管三類。開關電源內部結構圖
單管DC/DC轉換器共有六種，即降壓式（Buck）DC/DC轉換器 ，升壓式（Boost）DC/DC轉換器、升壓降壓式（Buck Boost）DC/DC轉換器、Cuk DC/DC轉換器、Zeta DC/DC轉換器和SEPIC DC/DC轉換器。在這六種 單管DC/DC轉換器中，Buck和Boost式DC/DC轉換器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC轉換器是從中派生出來的。雙管DC/DC轉換 器有雙管串接的升壓式（Buck-Boost）DC/DC轉換器。四管DC/DC轉換器常用的是全橋DC/DC轉換器（Full-Bridge Converter）。隔離式DC/DC轉換器在實現輸出與輸入電氣隔離時，通常採用變壓器來實現，由於變壓器具有變壓的功能，所以有利於擴大轉換器的輸出應用 范圍，也便於實現不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數量成正比。所以開關管數越多，DC/DC轉換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合，可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。按能量的傳輸來分，DC/DC轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉換器，既可以從電源側向負載側傳輸功率，也可 以從負載側向電源側傳輸功率。DC/DC轉換器也可以分為自激式和他控式。藉助轉換器本身的正反饋信號實現開關管自持周期性開關的轉換器，叫做自激式轉換器，如洛耶爾 （Royer）轉換器就是一種典型的推挽自激式轉換器。他控式DC/DC轉換器中的開關器件控制信號，是由外部專門的控制電路產生的。按照開關管的開關條件，DC/DC轉換器又可以分為硬開關（Hard Switching）開關電源
和軟開關（Soft Switching）兩種。硬開關DC/DC轉換器的開關器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗（Switching loss）。當轉換器的工作狀態一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生 電容的振盪，帶來附加損耗，因此，硬開關DC/DC轉換器的開關頻率不能太高。軟開關DC/DC轉換器的開關管，在開通或關斷過程中，或是加於 其上的電壓為零，即零電壓開關（Zero-Voltage-Switching，ZVS），或是通過開關管的電流為零，即零電流開關（Zero-Current·Switching，ZCS）。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗，以及開關過程中激起的振盪，使開關頻率可以大幅度提高，為轉換器的小型化和模塊化創造 了條件。功率場效應管（MOSFET）是應用較多的開關器件，它有較高的開關速度，但同時也有較大的寄生電容。它關斷時，在外電壓的作用下， 其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗於器件內部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場 效應管宜採用零電壓開通方式（ZVS）。絕緣柵雙極性晶體管（Insu1ated Gate Bipo1ar tansistor，IGBT）是一種復合開關器件，關斷時的電流拖 尾會導致較大的關斷損耗，如果在關斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關損耗，因此IGBT宜採用零電流（ZCS）關斷方式。IGBT在 零電壓條件下關斷，同樣也能減小關斷損耗，但是MOSFET在零電流條件下開通時，並不能減小容性開通損耗。諧振轉換器（ResonantConverter ，RC）、准諧振轉換器（Qunsi-Tesonant Converter，QRC）、多諧振轉換器（Mu1ti-ResonantConverter，MRC）、零電壓開關PWM轉換器（ZVS PWM Converter）、零電流開關PWM轉換器（ZCS PWM Converter）、零電壓轉換（Zero-Vo1tage-Transition，ZVT）PWM轉換器和零電流轉換（Zero- Vo1tage-Transition，ZVT）PWM轉換器等，均屬於軟開關直流轉換器。電力電子開關器件和零開關轉換器技術的發展，促使了高頻開關電源的發展。4基本組成編輯開關電源大致由主電路、開關電源
控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。1、主電路沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。輸入濾波器：其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。逆變：將整流後的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分。輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。2、控制電路一方面從輸出端取樣，與設定值進行比較，然後去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。3、檢測電路提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。4、輔助電源實現電源的軟體（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（PWM等晶元）工作供電。5主要分類編輯人們在開關電源技術領域是邊開發相關電力電子器件，320W單組開關電源
邊開發開關變頻技術，兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低雜訊、高可靠、抗干擾的方向發展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類。微型低功率開關電源開關電源正在走向大眾化，微型化。開關電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應用，低功率微型開關電源的應用要首先體現在，數顯表、智能電表、手機充電器等方面。現階段國家在大力推廣智能電網建設，對電能表的要求大幅提高，開關電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應用。反轉式串聯開關電源反轉式串聯開關電源與一般串聯式開關電源的區別是，這種反轉式串聯開關電源輸出的電壓是負電壓，正好與一般串聯式開關電源輸出的正電壓極性相反；並且由於儲能電感L只在開關K關斷時才向負載輸出電流，因此，在相同條件下，反轉式串聯開關電源輸出的電流比串聯式開關電源輸出的電流小一倍。6發展方向編輯開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，並使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了開關電源的發展前進，每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低雜訊、高可靠、抗干擾的方向發展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標准化，並已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝製造問題。另外，開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極體、IGBT和MOSFET、變壓器。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，GTR驅動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低雜訊、抗干擾和模塊化。開關電源
由於開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源製造商都致力於同步開發新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，並在功率鐵氧體材料上加大科技創新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統的PWM開關技術進行創新，實現ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，並大幅提高了開關電源的工作效率。對於高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的可靠性大大提高。模塊化是開關電源發展的總體趨勢，可以採用模塊化電源組成分布式電源系統，可以設計成N+1冗餘電源系統，並實現並聯方式的容量擴展。針對開關電源運行雜訊大這一缺點，若單獨追求高頻化其雜訊也必將隨著增大，而採用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現高頻化又可降低雜訊，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。電力電子技術的不斷創新，使開關電源產業有著廣闊的發展前景。要加快我國開關電源產業的發展速度，就必須走技術創新之路，走出有中國特色的產學研聯合發展之路，為我國國民經濟的高速發展做出貢獻。7工作原理編輯開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態，在這兩種狀態中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流小）/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過「斬波」，即把輸入的直流電壓斬成幅值等於輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。開關電源伯特圖
脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值。最後這些交流波形經過整流濾波後就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在於，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優點。8工作條件編輯1、開關：電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻3、直流：開關電源輸出的是直流而不是交流9主要特點編輯1、體積小、重量輕：由於沒有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的20～30%。2、功耗小、效率高：功率晶體管工作在開關狀態，所以晶體管上的功耗小，轉 化效率高，一般為60～70%，而線性電電源只有30～40%。10工作模式編輯顧名思義，開關電源就是利用電子開關器件（如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等），開關電源及電路圖
通過控制電路，使電子開關器件不停地「接通」和「關斷」，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調和自動穩壓。[1]開關電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用於DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；後兩種工作模式多用於開關穩壓電源。另外，開關電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣，前一種工作方式多用於DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；後兩種工作方式多用於開關穩壓電源。根據開關器件在電路中連接的方式，目前比較廣泛使用的開關電源，大體上可分為：串聯式開關電源、並聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中，變壓器式開關電源（後面簡稱變壓器開關電源）還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種類。11使用指南編輯輸出計算因開關電源工作效率高，一般可達到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應准確測量或計算用電設備的最大吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能價格比，通常輸出計算公式為：Is=KIf式中：Is—開關電源的額定輸出電流；If—用電設備的最大吸收電流；K—裕量系數，一般取1.5～1.8；接地開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應採取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開關電源均採取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，將其FG端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。保護電路開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應首選保護功能齊備的開關電源模塊，並且其保護電路的技術參數應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。接線方法L：接220v交流火線N：接220v交流零線FG：接大地G：直流輸出的地+5v：輸出+5V點的埠ADJ：是在一定范圍內調輸出電壓的，開關電源上輸出的額定電壓本來出廠時是固定的，也就是標稱額定輸出電壓，設置此電位器可以讓用戶根據實際使用情況在一個較小的范圍內調節輸出電壓，一般情況下是不需要調整它的。12維修方法編輯維修步驟1、修理開關電源時，首先用萬用表檢測各功率部件是否擊穿短路，開關電源外殼
如電源整流橋堆，開關管，高頻大功率整流管；抑制浪涌電流的大功率電阻是否燒斷。再檢測各輸出電壓埠電阻是否異常，上述部件如有損壞則需更換。2、第一步完成後，接通電源後還不能正常工作，接著要檢測功率因數模塊（PFC）和脈寬調制組件（PWM），查閱相關資料，熟悉PFC和PWM模塊每個腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。3、然後，對於具有PFC電路的電源則需測量濾波電容兩端電壓是否為380VDC左右，如有380VDC左右電壓，說明PFC模塊工作正常，接著檢測PWM組件的工作狀態，測量其電源輸入端VC ，參考電壓輸出端VR ，啟動控制Vstart/Vcontrol端電壓是否正常，利用220VAC/220VAC隔離變壓器給開關電源供電，用示波器觀測PWM模塊CT端對地的波形是否為線性良好的鋸齒波或三角形，如TL494 CT端為鋸齒波，FA5310其CT端為三角波。輸出端V0的波形是否為有序的窄脈沖信號。4、在開關電源維修實踐中，有許多開關電源採用UC38××系列8腳PWM組件，開關電源適配器
大多數電源不能工作都是因為電源啟動電阻損壞，或晶元性能下降。當R斷路後無VC，PWM組件無法工作，需更換與原來功率阻值相同的電阻。當PWM組件啟動電流增加後，可減小R值到PWM組件能正常工作為止。在修一台GE DR電源時，PWM模塊為UC3843，檢測未發現其他異常，在R（220K）上並接一個220K的電阻後，PWM組件工作，輸出電壓均正常。有時候由於外圍電路故障，致使VR端5V電壓為0V，PWM組件也不工作，在修柯達8900相機電源時，遇到此情況，把與VR端相連的外電路斷開，VR從0V變為5V，PWM組件正常工作，輸出電壓均正常。5、當濾波電容上無380VDC左右電壓時，說明PFC電路沒有正常工作，開關電源電路示意圖
PFC模塊關鍵檢測腳為電源輸入腳VC，啟動腳Vstart/control，CT和RT腳及V0腳。修理一台富士3000相機時，測試一板上濾波電容上無380VDC電壓。VC，Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，測量場效應功率開關管G極無V0 波形，由於FA5331（PFC）為貼片元件，機器用久後出現V0端與板之間虛焊，V0信號沒有送到場效應管G極。將V0端與板上焊點焊好，用萬用表測量濾波電容有380VDC電壓。當Vstart/control 端為低電平時，PFC亦不能工作，則要檢測其端點與外圍相連的有關電路。總之，開關電源電路有易有難，功率有大有小，輸出電壓多種多樣。只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開關電源的基本結構以及PFC及PWM模塊的特性，它們工作的基本條件，按照上述步驟和方法，多動手進行開關電源的維修，就能迅速地排除開關電源故障，達到事半功倍的效果。維修技巧開關電源的維修可分為兩步進行：斷電情況下，「看、聞、問、量」看：打開電源的外殼，檢查保險絲是否熔斷，再觀察電源的內部情況，如果發現電源的PCB板上有燒焦處或元件破裂，則應重點檢查此處元件及相關電路元件。資產管理聞：聞一下電源內部是否有糊味，檢查是否有燒焦的元器件。問：問一下電源損壞的經過，是否對電源進行違規操作。量：沒通電前，用萬用表量一下高壓電容兩端的電壓先。如果是開關電源不起振或開關管開路引起的故障，則大多數情況下，高壓濾波電容兩端的電壓未泄放悼，此電壓有300多伏，需小心。用萬用表測量AC電源線兩端的正反向電阻及電容器充電情況，電阻值不應過低，否則電源內部可能存在短路。電容器應能充放電。脫開負載，分別測量各組輸出端的對地電阻，正常時，表針應有電容器充放電擺動，最後指示的應為該路的泄放電阻的阻值。加電檢測通電後觀察電源是否有燒保險及個別元件冒煙等現象，若有要及時切斷供電進行檢修。測量高壓濾波電容兩端有無300伏輸出，若無應重點查整流二極體、濾波電容等。測量高頻變壓器次級線圈有無輸出，若無應重點查開關管是否損壞，是否起振，保護電路是否動作等，若有則應重點檢查各輸出側的整流二極體、濾波電容、三通穩壓管等。如果電源啟動一下就停止，則該電源處於保護狀態下，可直接測量PWM晶元保護輸入腳的電壓，如果電壓超出規定值，則說明電源處於保護狀態下，應重點檢查產生保護的原因。13注意事項1、選擇開關電源時應注意事項1）選用合適的輸入電壓規格；2）選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長，可選用多30%輸出功率額定的機種。3）考慮負載特性。如果負載是馬達、燈泡或電容性負載，當開機瞬間時電流較大，應選用合適電源以免過載。如果負載是馬達時應考慮停機時電壓倒灌。4）此外尚需考慮電源的工作環境溫度，及有無額外的輔助散熱設備，在過高的環溫電源需減額輸出。環溫對輸出功率的減額曲線。5）根據應用所需選擇各項功能：保護功能：過電壓保護（OVP）、過溫度保護（OTP）、過負載保護（OLP）等。應用功能：信號功能（供電正常、供電失效）、遙控功能、遙測功能、並聯功能等。特殊功能：功因矯正（PFC）、不斷電（UPS）6）選擇所需符合的安規及電磁兼容（EMC）認證。2、使用開關電源之注意事項1）使用電源前，先確定輸入輸出電壓規格與所用電源的標稱值是否相符；2）通電之前，檢查輸入輸出的引線是否連接正確，以免損壞用戶設備；3）檢查安裝是否牢固，安裝螺絲與電源板器件有無接觸，測量外殼與輸入、輸出的絕緣電阻，以免觸電；4）為保證使用的安全性和減少干擾，請確保接地端可靠接地；5）多路輸出的電源一般分主、輔輸出，主輸出特性優於輔輸出，一般情況下輸出電流大的為主輸出。為保證輸出負載調整率和輸出動態等指標，一般要求每路至少帶10%的負載。若用輔路不用主路，主路一定加適當的假負載。具體參見相應型號的規格書；6）請注意:電源頻繁開關將會影響其壽命；7）工作環境及帶載程度也會影響其壽命。E. 變頻器維修
1 變頻器的故障排除及維修
IGBT變頻調速器，自研製開發投入市場以來，以其優越的調速性能，可觀的節能量已為廣大的電機用戶所接受，正以每年大規模的銷售量走向社會，為電力、建材、石油、化工、煤礦等各行業的發展提供了優質的服務，其用戶群已遍布生產的各行各業，成為廣大用戶所喜愛的產品。
這里筆者結合自己在長期的售後服務工作中經歷的一些常見故障及處理方法，提出來與廣大的用戶及維修工作者進行探討，以期把該產品使用得更好，更切實的為顧客服務。
2 變頻器運行中有故障代碼顯示的故障
在變頻器的使用說明書中，有一欄具體闡述了變頻器有故障代碼顯示的故障，具體如表1所示。
注:表1中Io、Vo分別是輸出額定電流、輸入額定電壓;Vin是輸入電壓。
現就這幾種情況作一下分析。
表1 故障代碼顯示的故障
2.1 短路保護
若變頻器運行當中出現短路保護，停機後顯示「0」，說明是變頻器內部或外部出現了短路因素。這有以下幾方面的原因:
(1) 負載出現短路
這種情況下如果把負載甩開，即將變頻器與負載斷開，空開變頻器，變頻器應工作正常。這時我們用兆歐表(或稱搖表)測量一下電機絕緣，電機繞組將對地短路，或電機線及接線端子板絕緣變差，此時應檢查電機及附屬設施。
(2) 變頻器內部問題
如果上述檢測後負載無問題，變頻器空開仍出現短路保護，這是變頻器內部出現問題，應予以排除。如圖1所示。
圖1 變頻器主電路示意圖
在逆變橋的模塊當中，若IGBT的某一個結擊穿，都會形成短路保護，嚴重的可使橋臂擊穿，甚至於送不上電，前面的斷路器將跳閘。這種情況一般只允許再送一次電，以免故障擴大，造成更大的損失，應聯系廠家進行維修。
(3) 變頻器內部干擾或檢測電路有問題
有些機子內部干擾也易造成此類問題，此時變頻器並無太大的問題，只是不間斷的、無規律的出現短路保護，即所謂的誤保護，這就是干擾造成的。
變頻器的短路保護一般是從主迴路的正負母線上分流取樣，用電流感測器經主控板的檢測傳至主控晶元進行保護的，因此這些環節上任何一處出現問題，都可能造成故障停機。
對於干擾問題，現低壓大功率的及中高壓變頻器都加了光電隔離，但也有出現干擾的，主要是電流感測器的控制線走線不合理，可將該線單獨走線，遠離電源線、強電壓、大電流線及其他電磁輻射較強的線，或採用屏蔽線，以增強抗干擾能力，避免出現誤保護。
對於檢測電路出現的問題，一般是電流感測器、取樣電阻或檢測的門電路問題。電流感測器應用示波器檢測，其正常波形應如圖2所示。
圖2 電流感測器波形圖若波形不好或出現雜亂波形甚至於無波形，即說明電流感測器有問題，可更換一隻新的。對取樣電阻問題，有的機子使用時間長了，其阻值會變大，甚至於斷路，用萬用表可檢測出來，應予以更換成原來的阻值的或少小一些的電阻。
對於檢測的門電路，應檢查在靜態時的工作點，若狀態不對應更換之。
(4) 參數設置問題
對於提升機類或其他(如拉絲機、潛油電泵等)重負荷負載，需要設置低頻補償。若低頻補償設置不合理，也容易出現短路保護。一般以低頻下能啟動負載為宜，且越小越好，若太高了，不但會引起短路保護，還會使啟動後整個運行過程電流過大，引起相關的故障，如IGBT柵極燒斷，變頻器溫升高等。因此應逐漸加補償，使負荷剛能正常啟動為最佳。如圖3所示，V1為啟動電壓，V0為額定輸出電壓。
圖3 啟動過程的電壓曲線
(5) 在多單元並聯的變頻器中，若某一單元出現問題。勢必使其他單元承擔的電流大，造成單元間的電流不平衡，而出現過流或短路保護。因此對於多單元並聯的變頻器，應首先測其均流情況，發現異常應查找原因，排除故障。各單元的均流系數應不大於5%。
2.2 過流保護
變頻器出現過流保護，代碼顯示「1」，一般是由於負載過大引起，即負載電流超過額定電流的1.5倍即故障停機而保護。這一般對變頻器危害不大，但長期的過負荷容易引起變頻器內部溫升高，元器件老化或其他相應的故障。
圖4 感測器的波形圖
這種保護也有因變頻器內部故障引起的，若負載正常，變頻器仍出現過流保護，一般是檢測電路所引起，類似於短路故障的排除，如電流感測器、取樣電阻或檢測電路等。該處感測器波形如圖4所示，其包絡類似於正弦波，若波形不對或無波形，即為感測器損壞，應更換之。
過流保護用的檢測電路是模擬運放電路，如圖5所示。
圖5 過流檢測電路
在靜態下，測A點的工作電壓應為2.4V，若電壓不對即為該電路有問題，應查找原因予以排除。R4為取樣電阻，若有問題也應更換之。
過流保護的另一個原因就是缺相。當變頻器輸入缺相時，勢必引起母線電壓降低，負載電流加大，引起保護。而當變頻器輸出端缺相時，勢必使電機的另外兩相電流加大而引起過流保護。所以對輸入及輸出都應進行檢查，排除故障。
2.3 過、欠壓保護
變頻器出現過、欠壓保護，大多是由於電網的波動引起的，在變頻器的供電迴路中，若存在大負荷電機的直接啟動或停車，引起電網瞬間的大范圍波動即會引起變頻器過、欠壓保護，而不能正常工作。這種情況一般不會持續太久，電網波動過後即可正常運行。這種情況的改善只有增大供電變壓器容量，改善電網質量才能避免。
當電網工作正常時，即在允許波動范圍(380V±20%)內時，若變頻器仍出現這種保護，這就是變頻器內部的檢測電路出現故障了。一般過、欠壓保護的檢測電路如圖6所示。
圖6 過、欠壓保護的檢測電路
當W1調節不當時，即會使過、欠壓保護范圍變窄，出現誤保護。此時可適當調節電位器，一般在網電380V時，使變頻器面板顯示值(運行中按住「〈」鍵〉與實際值相符即可。當檢測迴路損壞時，如圖中的整流橋、濾波電容或R1、W1及R2中任一器件出現問題，也會使該電路工作不正常而失控。如有的機子R1損壞造成開路，使該電路P點得不到電壓，晶元即認為該處檢測不對而出現欠壓保護。P點的工作點范圍為1.9~2.1V，即對應其電壓波動范圍。
對於提升機變頻器，因回饋電網污染，增加了隔離電路，如圖7所示。
圖7 提升機變頻器過、欠壓保護的檢測電路
有時調節不當也會出現誤保護，此時應根據電網的波動仔細調節。因提升機負載在運行中電網是波動的，在提升重物時，電壓下降(有的可降20V)，在下放時回饋電網電壓升高，可根據這種變化進行調節，一般是增大W3，減小W2，直至在穩態下適合為止。
2.4 溫升過高保護
變頻器的溫升過高保護(面板顯示「5」)，一般是由於變頻器工作環境溫度太高引起的，此時應改善工作環境，增大周圍的空氣流動，使其在規定的溫度范圍內工作。
再一個原因就是變頻器本身散熱風道通風不暢造成的，有的工作環境惡劣，灰塵、粉塵太多，造成散熱風道堵塞而使風機抽不進冷風，因此用戶應對變頻器內部經常進行清理(一般每周一次)。也有的因風機質量差運轉過程中損壞，此時應更換風機。
還有一種情況就是在大功率的變頻器(尤其是多單元或中高壓變頻器)中，因溫度感測器走線太長，靠近主電路或電磁感應較強的地方，造成干擾，此時應採取抗干擾措施。如採用繼電器隔離，或加濾波電容等。如圖8所示。
圖8 溫升過高保護的抗干擾措施
2.5 電磁干擾太強
這種情況變頻器停機後不顯示故障代碼，只有小數點亮。這是一種比較難處理的故障。包括停機後顯示錯誤，如亂顯示，或運行中突然死機，頻率顯示正常而無輸出，都是因變頻器內外電磁干擾太強造成的。
這種故障的排除除了外界因素，將變頻器遠離強輻射的干擾源外，主要是應增強其自身的抗干擾能力。特別對於主控板，除了採取必要的屏蔽措施外，採取對外界隔離的方式尤為重要。
首先應盡量使主控板與外界的介面採用隔離措施。我們在高中壓及低壓大功率變頻器及提升機變頻器中採用了光纖傳輸隔離，在外界取樣電路(包括短路保護、過流保護、溫升保護及過、欠壓保護)中採用了光電隔離，在提升機與外界介面電路中採用了PLC隔離，這些措施都有效避免了外界的電磁干擾，在實踐應用中都得到了較好的效果。
再一點就是對變頻器的控制電路(主控板、分信號板及顯示板)中應用的數字電路，如74HC14、74HC00、74HC373及晶元89C51、87C196等，應特別強調每個集成塊都應加退耦電容，即如圖9所示。
圖9 集成電路的退耦電容
每個集成塊的電源腳對控制地都應加10μF/50V的電解電容並接103(0.01μF)的瓷片電容，以減小電源走線的干擾。對於晶元，電源與控制地之間應加電解電容10μF /50V並接105(1μF)的獨石電容，效果會更好些。筆者曾對一些干擾嚴重的機型進行過以上處理，效果較好。
對這類故障應逐漸積累經驗，不斷尋求解決途徑。有些機子使用時間太久，線路板上的濾波電容容量不夠造成濾波效果差，造成變頻器死機或失控，這種情況不太好處理，可更換一塊新線路板，一般可解決問題。
3 變頻器的其他故障
除以上有變頻器故障代碼顯示的故障外，變頻器還有一些非顯示的故障，現分析如下，供大家參考。
3.1 主迴路跳閘
這種故障表現為變頻器運行過程中有大的響聲(俗稱「放炮」)，或開機時送不上電，變頻器控制用的斷路器或空氣開關跳閘。這種情況一般是由於主電路(包括整流模塊、電解電容或逆變橋)直接擊穿短路所致，在擊穿的瞬間強烈的大電流造成模塊炸裂而產生巨大響聲。
關於模塊的損壞原因，是多方面的，不好一概而論。現僅就筆者所遇到的幾類情況加以列舉。
(1) 整流模塊的損壞大多是由於電網的污染造成的。因變頻器控制電路中使用可控整流器(如可控硅電焊機、機車充電瓶等都是可控整流器)，使電網的波形不再是規則的正弦波，使整流模塊受電網的污染而損壞，這需要增強變頻器輸入端的電源吸收能力。在變頻器內部一般也設計了該電路。但隨著電網污染程度的加深，該電路也應不斷改進，以增強吸收電網尖峰電壓的能力。
(2) 電解電容及IGBT的損壞主要是由於不均壓造成的，這包括動態均壓及靜態均壓。在使用日久的變頻器中，由於某些電容的容量減少而導致整個電容組的不均壓，分擔電壓高的電容肯定要炸裂。IGBT的損壞主要是由於母線尖蜂電壓過高而緩沖電路吸收不力造成的。在IGBT導通與關斷過程中，存在著極高的電流變化率，即di/dt，而加在IGBT上的電壓即為:
U=L×di/dt
其中L即為母線電感，當母線設計不合理，造成母線電感過高時，即會使模塊承擔的電壓過高而擊穿，擊穿的瞬間大電流造成模塊炸裂，所以減小母線電感是作好變頻器的關鍵。我們改進電路採用的寬銅排結構效果較好。國外採用的多層母線結構值得借鑒。
(3) 參數設置不合理。尤其在大慣量負載下，如離心風機、離心攪拌機等，因變頻器頻率下降時間過短，造成停機過程電機發電而使母線電壓升高，超過模塊所能承受的界限而炸裂。這種情況應盡量使下降時間放長，一般不低於300s，或在主電路中增加泄放迴路，採用耗能電阻來釋放掉該能量。如圖10所示。
圖10 耗能電阻接線圖
R即為耗能電阻。在母線電壓過高時，使A管導通，使母線電壓下降，正常後關斷。使母線電壓趨於穩定，保證主器件的安全。
(4) 當然模塊炸裂的原因還有很多。如主控晶元出現紊亂，信號干擾造成上下橋臂直通等都容易造成模塊炸裂，吸收電路不好也是其直接原因，應分別情況區別對待，以期把變頻器作的更好。
3.2 延時電阻燒壞
這主要是由於延時控制電路出問題造成的。
(1) 在變頻器延時電路中，大多是用的晶閘管(可控硅)電路，當其不導通或性能不良時，就可造成延時電阻燒壞。這主要是開機瞬間造成的。
(2) 在變頻器運行過程當中，當控制電路出現問題，有的是由於主電路模塊擊穿，造成控制電路電壓下降，使延時可控硅控制電路工作異常，可控硅截止使延時電阻燒壞。也有的是控制變壓器供電迴路出現問題，使主控板失去電壓瞬間造成晶閘管工作異常而使延時電阻燒壞。
3.3 只有頻率而無輸出
這種故障一般是IGBT的驅動電路受開關電源控制的電路中，當開關電源或其驅動的功率激勵電路出現故障時，即會出現這種問題。如圖11所示。
圖11 開關電源及其驅動電路框圖
在風光變頻器中，開關電源一般是選30～35V, ±15V或±12V，功率激勵的輸出為一方波，其幅度為±35V，頻率在7kHz左右。檢測這幾個電壓值，用示波器測量功率激勵的輸出即可加以判別，如圖12所示。但更換這部分器件後，應加以調整，使驅動板上的電壓符合規定值(+15V、-10V)為宜。
圖12 功率激勵級的輸出波形
3.4 送電後面板無顯示
這主要是提升機類變頻器常出現的故障，因此類變頻器主控板用的電源為開關電源，當其損壞時即會使主控板不正常而無顯示。
這種電源大多是其內部的熔斷器損壞造成的。因在送電的瞬間開關電源受沖擊較大，造成保險絲瞬間熔斷，可更換一個合適的熔斷器即可解決問題。有的是其內的壓敏電阻損壞，可更換一支新的開關電源。
3.5 頻率不上升
即開機後變頻器只在「2.00」Hz上運行而不上升，這主要是由於外控電壓不正常所致。變頻器的外控電壓是通過主控板的16腳端子引入的，若外控電壓不正常，或16腳的內部運放出了問題，即會引起該故障，如圖13所示。
圖13 頻率調節電路
這時請檢查調節頻率用的電位W2(3.9K)，測量一下16腳有無0～5V的電壓，進而檢測運放電路C點工作是否正常。若16腳電壓正常，而C點無輸出，一般是運放的工作電壓不正常所致，應檢查其供電電壓是否正常或運放是否損壞等。
4 結束語
變頻器所出現的故障很多，正像維修其他電器一樣，有很多是意想不到的問題，需要我們認真分析，弄清工作原理，逐步的把其電路學深學透，才能把握其本質，快速而准確的處理問題，從而更快、更好的服務於用戶。
本文只是在作者維修經驗的基礎上，對變頻器的一些常見故障進行了分析探討，在工作中還需要不斷的分析、總結，積累一些常見的維修技巧，為用戶排憂解難。也使我們的產品在應用過程中不斷改進、升華，使其做的更好，更全面、更完善地服務於廣大的用戶，盡量少出問題、不出問題，出了問題能及時解決，這正是我們的期望所在。
變頻器的控制電路及幾種常見故障分析
1 引言
隨著變頻器在工業生產中日益廣泛的應用，了解變頻器的結構，主要器件的電氣特性和一些常用參數的作用，及其常見故障越來越顯示出其重要性。
2 變頻器控制電路
給非同步電動機供電 (電壓、頻率可調)的主電路提供控制信號的迴路，稱為控制電路，如圖1所示。控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運算電路、主電路的電壓、電流檢測電路、電動機的速度檢測電路、將運算電路的控制信號進行放大的驅動電路，以及逆變器和電動機的保護電路。
在圖 1點劃線內，無速度檢測電路為開環控制。在控制電路增加了速度檢測電路，即增加速度指令，可以對非同步電動機的速度進行控制更精確的閉環控制。
1)運算電路將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
2)電壓、電流檢測電路
與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。
3)驅動電路
為驅動主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。
4)I/0輸入輸出電路
為了變頻器更好人機交互，變頻器具有多種輸入信號的輸入 (比如運行、多段速度運行等)信號，還有各種內部參數的輸出「比如電流、頻率、保護動作驅動等)信號。
5)速度檢測電路
以裝在非同步電動軸機上的速度檢測器 (TG、PLG等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
6)保護電路
檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。
逆變器控制電路中的保護電路，可分為逆變器保護和非同步電動機保護兩種，保護功能如下
(1)逆變器保護
①瞬時過電流保護由於逆變電流負載側短路等，流過逆變器器件的電流達到異常值 (超過容許值)時，瞬時停止逆變器運轉，切斷電流。變流器的輸出電流達到異常值，也同樣停止逆變器運轉。
②過載保護
逆變器輸出電流超過額定值，且持續流通達規定的時間以上，為了防止逆變器器件、電線等損壞要停止運轉。恰當的保護需要反時限特性，採用熱繼電器或者電子熱保護 (使用電子電路)。過載是由於負載的GD2(慣性)過大或因負載過大使電動機堵轉而產生。
③再生過電壓保護
採用逆變器是電動機快速減速時，由於再生功率直流電路電壓將升高，有時超過容許值。可以採取停止逆變器運轉或停止快速減速的方法，防止過電壓。
④瞬時停電保護
對於數毫秒以內的瞬時停電，控制電路工作正常。但瞬時停電如果達數 10ms以上時，通常不僅控制電路誤動作，主電路也不能供電，所以檢出後使逆變器停止運轉。
⑤接地過電流保護
逆變器負載接地時，為了保護逆變器有時要有接地過電流保護功能。但為了確保人身安全，需要裝設漏電斷路器。
⑥冷卻風機異常
有冷卻風機的裝置，當風機異常時裝置內溫度將上升，因此採用風機熱繼電器或器件散熱片溫度感測器，檢出異常後停止逆變器。在溫度上升很小對運轉無妨礙的場合，可以省略。