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變頻器在EPS上的應用

欄目: 數控機床

發表時間: 2017年11月7日

一、EPS簡介

EPS(Emergency Power Supply)即應急電源,作為消防設備、應急照明或其他設備在市電電壓不正常時的應急電源。EPS廣泛應用于工業與民用建筑,是現代建筑安全保障設施的重要組成部分。
EPS按照負載分類一般分為三種:應急照明電源、應急動力電源和照明動力混合應急電源,對應的負載分別為照明負載、電機負載(消防水泵等)和照明與電機混合負載。

二、變頻器在EPS電源行業的要求

標準的EPS系統由蓄電池組、蓄電池充電器、逆變器以及控制系統組成。在市電正常時EPS控制市電給負載供電,并由市電通過充電器給蓄電池充電;當市電不正常時,EPS通過蓄電池給逆變器供電,并由逆變器輸出交流電來替代市電拖動負載。變頻器在EPS中正是起到了逆變器的作用,所以變頻器必須滿足EPS的各種要求,保證與市電相同的電源質量。
EPS通過蓄電池組為變頻器供電,所以變頻器的輔助電源必須為直流供電,交流輸入的輔助電源不能滿足EPS的需要。另外,蓄電池組的直流電壓一般為500V和200V兩種,市場上常見的變頻器一般不能滿足直流200V蓄電池組供電的需要。同樣的原理,變頻器的散熱風扇不能用交流風扇,變頻器的軟上電接觸器不能用交流接觸器。
在非常重要的場合,EPS需要具有強啟功能,即在蓄電池組電量不足時,蓄電池組給變頻器供電電壓低于變頻器的輸入欠壓點,但是變頻器仍然需要正常工作。
另外,EPS的不同負載對逆變器有不同需求,主要體現為照明設備與電機兩種負載
照明負載一般指建筑物發生緊急情況時應急照明燈具,一般為金屬鹵素燈、鈉燈等,對變頻器的主要要求有兩點:
1、 照明負載在冷態時阻值非常小,而熱態阻值明顯增大,兩種狀態 下負載阻值差別有7-8倍,而EPS逆變器容量是按照照明負載熱態阻值選定的,所以EPS給照明負載供電初期,EPS逆變器的輸出電流瞬間會非常大,遠遠大于逆變器的額定電流,此時逆變器必須具有很好的限流功能,以避免出現過流報警而影響正常使用。
2、 照明負載中的鈉燈等,如果出現電壓瞬變而導致燈具熄滅后,需 要2-3分鐘才可以正常恢復照明,所以在市電出現異常時,EPS必須迅速將負載切換到逆變器的輸出端,切換時間一般不允許超過4mS。
電機負載一般是建筑物中的消防水泵、風機以及其他設備的電動機。斷電后,直流電需經過逆變器之后驅動水泵和風機,如果將電機直接接入供電系統,電機啟動過程中需要的電流很大,一般為電機額定電流的7倍左右,對供電系統造成很大沖擊,所以需要電機啟動過程中實現軟啟動減少沖擊。


EPS工作原理圖

三、變頻器在EPS電源應用上的特點

根據EPS電源特點和性能需求,變頻器集成了針對EPS的專用功能,能滿足EPS的各種需求,有效提高EPS系統的性能。
1.直流電源供電:可以電池組直接供電,變頻器的輔助電源、散熱風扇、接觸器等都不需要再接交流電源;
2.工作電壓寬、欠壓范圍大:可根據需要自行設定欠壓點(320V~450V可調),具有強啟動功能,即在低于欠壓設置水平時也要輸出啟動。在特殊的情況下,不考慮電池的壽命影響,強行放電,直到電池不能再帶動負載為止;
3. 自動穩壓功能:美世樂變頻器具備電源功能,用戶可在輸出側加變壓器,美世樂變頻器的自動穩壓的功能可以自動調整輸出電壓;
4. 自動限流保護功能:美世樂變頻器針對照明負載冷態和熱態阻值不同的特性,設計了降頻限流保護功能,在負載超過變頻器的過流點時,變頻器進行降頻限壓處理,保證電流不超過變頻器的過流點,避免變頻器報警,當照明負載進入熱態而阻值升高后,變頻器輸出正常的電壓與頻率。經過該限流處理后,變頻器可以很好的為照明負載供電;
5. 強大的過載能力:110%—長期,150%—60s,180%–2.5s
6. 輸出缺相保護可選,滿足用戶使用變頻器同時帶電機型負載和照明負載時三相電流不平衡的要求;
7. 可選配RS485通信適配卡,實現遠程監控、消防聯動等功能。

四、美世樂變頻器在EPS電源上的應用

典型接線圖如下:


部分專用功能使用說明

五、結束語

隨著社會的進步和發展,對用電要求的不斷提高。EPS以其特有的優越性將被人們認識和采用,可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等多種情況。對EPS的電源特點和性能需求,在最新的美世樂變頻器系列高性能矢量型變頻器平臺上,集成了EPS行業專用功能和接線端子,可以很好的滿足EPS電源的各種需求,有效的提高EPS電源系統的性能在選擇應急電源上,為社會的電力安全提供有力的保障。


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