棒材生產線中在線式不間斷電源的應用分析

孟剛 劉暢

摘要：隨著工業化時代的到來，大機器生產方式在工業的發展中顯得越來越重要，因此，機器生產線設備的合理設計以及配備在工業生產中起著至關重要的作用。本文主要論述了小型棒材生產線中一種新型在線式的不間斷電源的設計應用，它極大地實現了小型棒材生產線的正常運轉以及高效率的生產。

關鍵詞：小型棒材;在線式;不間斷電源

在小型棒材生產中，能夠保證其生產無論在何種情況下都可以正常供電是一項艱巨的任務。一般需要國家工業電網的正常供電之外，還要求配置不間斷電源供電系統。但是在這種不間斷電源中，經常使用的是在線式不間斷電源，它能夠對負載產生不間斷的供電，還可以達到對負載的抗干擾供電的功能，可以保證棒材生產的正常生產。

1.在線式不間斷電源的特點

（1）在線式的不間斷電源大多是正弦波輸出來的，它主要的特點是可以為負載提供正常不間斷的電源。

（2）在線式不間斷電源能夠對負載進行抗干擾的供電。原因是在線式的不間斷電源不管是城市電網還是蓄電池對負載提供電源，都必須利用逆變器來實行操作，這樣就在極大程度上避免了由城市電網所有電壓波動以及電干擾情況的出現對負載產生的不利影響，不間斷電源持續在為負載創造一個電壓和頻率都十分穩定的高效率交流電源環境。并且，在線式不間斷電源擁有最小的正弦失真系數。

（3）在線式不間斷電源的瞬時特性比較強。它能夠在小型棒材生產中負載超載或者減載突發情況出現時，利用10～40ms的時間，將輸出的電壓變化控制在4%以內。

（4）在線式不間斷電源的供電工作比較可靠。

2.在線式不間斷電源在小型棒材的生產線中的工作原理

（1）AC-DC變換。在小棒材生產線中利用全波整流、濾波以及自耦變壓器降壓使電網中產生的交流電轉換成為直流電，接著再為逆變電路提供電力。AC-DC輸入有軟啟動電路系統，能夠有效的預防開機時對電網造成的危害。

（2）DC-AC逆變電路。利用的是大功率全橋逆變電路，有很多的充足功率可以使用，它能夠做出迅速的響應，使其在輸出動態的階段內產出的阻抗比較小。因為將高頻調制限流的技術和快速短路保護技術加入其中，這樣逆變器就可以在電壓突然發生變化、負載沖擊以及發生短路的情況下，都能夠比較正常的進行小型棒材的生產。

（3）控制驅動。控制驅動是實現整個系統正常運轉控制的中心環節，它不僅能夠發揮保護、檢測以及各個開關與顯示驅動信號的功能，還可以實現對SPWM正弦脈寬調制的控制。正是因為靜態以及動態兩種電壓共同參與反饋，才在很大的程度上使逆變器具有很強的穩定功能。

3.在線式不間斷電源的工作過程

（1）當城市的電網電壓是正常380Vac時，直流電壓就會通過直流主回路，然后提供給DC-AC逆變器電源，再輸出比較穩定的220Vac電壓，這時城市電網中的電源就會給電池提供電力。當城市電網電壓不夠或者是突然掉電的情況出現時，就會使電池組利用隔離二極管開關來幫助直流回路提供電力，在電網供電切換到電池供電的過程中不需停留。在電池的電力快要斷盡的時候，在線式不間斷電源就會立即進行聲光式的警報，同時會在電池投入電力下限點使逆變器停止運作，發出長鳴的警報聲，提醒小型棒材生產線發生異常情況。

（2）在線式不間斷電源能夠發揮過載保護的能力，每當遇到超載的情況時，就會自動跳到旁路的狀態，另外會等到負載轉為正常值時自動返回原處。在嚴重超載時，在線式不間斷電源就會突然使逆變器輸出停止工作并且跳到旁路的狀態，這時候前面的空氣開關也會自動跳閘起到保護的作用。

（3）在故障完全消除之后，一旦合上開關，對其重新打開就可以開始工作。為了讓在線式不間斷電源在小型棒材生產線中正常的供電，以免在超載或者是欠載的情況下工作，電源在打開之前，需要對其進行負載容量的計算，這樣就可以提前預見危急情況。

4.在線式不間斷電源的維護與保養

對電源采取合理的維護，不只是預防性的維護也包括挽救性的維護，保證在線式不間斷電源可以在小型棒材的生產線中提供有效的電力，同時可以使設備的壽命正常。預防性的維護主要是加入一些有利的程序，使其在整個環節發生故障之前可以進行最大程度的預防，以免受到損壞。挽救性的維護則主要是進行故障的檢查以及及時維護。因此，在日常的維護及保養中需要注意一下幾個方面。

（1）在線式不間斷電源在小型棒材生產線中正常使用時，最需要做的就是對其主機進行防塵與定期除塵的工作。尤其是在天氣干燥的環境中，空氣中帶有大量的灰塵顆粒，這時風機就會將灰塵卷入主機當中使其匯集，嚴重時會影響主機的正常運行，并且做出混亂的警報，而且會使散熱效果達不到標準。這就需要我們定期在每個季度對其主機進行仔細的清潔。另外在除塵時，要認真的檢查用于連接的部件之間有無松動的現象。

（2）在電源的電池系統發生故障時，首先需要尋找出故障產生的原因，分辨出是因為負載還是在線式不間斷電源系統的失誤;是主機故障還是電池組不正常。要想找出其維修故障點，就必須進行大量的數據分析。假如自檢發生故障，就會產生錯誤的內容。

（3）在小型棒材生產線運行中，一定要確保在線式不間斷電源中電壓的正常，就算不間斷電源沒有運行，也要在維護與調整之前利用電壓表進行仔細檢查保障電源斷開，并且使其處于安全的環境中。

5.結束語

在小型棒材生產線中，采用這種新型的在線式不間斷電源可以有效的保障電源的持續供應，為負載創造一個電壓和頻率都十分穩定的高效率交流電源環境。但是在使用在線式不間斷電源的同時也要注意對其進行維護與保養，使其使用壽命發揮正常值。即使遇到緊急情況也會減少生產線的停止運轉率，使小型棒材生產線可靠的進行工作，提高運作效率。