CN216312989U - 一种新型ups旁路调压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型UPS旁路调压装置。包括升压变压器、降压变压器、隔离变压器、旁路开关、自动保护装置、可控硅调节装置，测量检查装置和联动调节开关，可控硅调节装置、测量检查装置与升压变压器、降压变压器连接组合，结合自动保护装置形成旁路调压装置，旁路开关连接控制旁路调压装置的运行启停，隔离变压器设置连接在输入绕组与输出绕组之间，在旁路调压装置的输出端设有电流互感器和联动调节开关。本实用新型增益效果是：本实用新型的旁路调压装置能够自动保持输出电压的稳定且电压调节平稳，能够保证供电可靠稳定。本实用新型具有可接入的负载容量大、电压调控范围宽、调节能量损耗低、输出电压幅值精度高、调压响应速度快、无波形畸变等优点。

Description

一种新型UPS旁路调压装置

技术领域

本实用新型涉及UPS配套装置技术领域，更具体的，尤其是涉及到一种新型UPS旁路调压装置。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)即交流不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。其主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等，提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

但是现有的交流不间断电源装置(UPS)在安装使用中没有与之配合的带自动调压功能的旁路装置。当外界供电电网电压波动或负载变动时，UPS输出电压波动幅度较大，稳定性不足，供电质量无法得到有效地保证。

有鉴于此，亟需一种能够快速接入，对UPS系统进行实时调控，以提高现有UPS系统的工作稳定性的技术方案。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有交流不间断电源装置(UPS)使用时存在的缺点，提供一种自动保持输出电压的稳定且电压调节平稳，能够保证供电可靠稳定的新型UPS旁路调压装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型UPS旁路调压装置，包括升压变压器、降压变压器、隔离变压器、旁路开关、自动保护装置、可控硅调节装置，测量检查装置和联动调节开关，所述降压变压器设置在装置输入端，所述降压变压器起到降压调压功能，当输入端一次线圈上所加电压的大小和极性发生增幅变化时，能使变压器的二次线圈产生相应的幅值和极性调节，所述升压变压器设置在装置输出端，所述升压变压器起到升压调压功能，当输入端一次线圈上所加电压的大小和极性发生降幅变化时，能使变压器的二次线圈产生相应的幅值和极性调节，所述降压变压器的绕组调节端与所述升压变压器的绕组调节端与联动调节开关的调节部连接。

联动调节开关负责联动控制调节降压变压器的绕组与所述升压变压器的绕组接入装置位置，所述可控硅调节装置能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小、响应速度快等优点。

所述可控硅调节装置包括第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅和第五可控硅，所述第一可控硅、所述第二可控硅、所述第三可控硅与所述第四可控硅串联，所述第一可控硅与降压变压器的绕组调节端并联设置，所述第三可控硅与升压变压器的绕组调节端并联设置，所述第五可控硅与所述第一可控硅、所述第二可控硅、所述第三可控硅与所述第四可控硅组成的通路串联设置。

所述测量检查装置包括保护测量检查部、第一绕组测量检查部、第二绕组测量检查部，所述保护测量检查部串联设置在所述第五可控硅前端，所述第五可控硅及所述保护测量检查部与装置零线连接，所述第一绕组测量检查部与所述第一可控硅并联设置，所述第一绕组测量检查部用于检查降压变压器的绕组位置是否处于正确位置，所述第二绕组测量检查部与所述第三可控硅并联设置，所述第二绕组测量检查部用于检查升压变压器的绕组位置是否处于正确位置。

所述自动保护装置设置在所述第五可控硅与所述保护测量检查部之间，所述保护测量检查部用于检测自动保护装置的保护功能是否正常运行，所述旁路开关设置输入火线与输出火线之间，所述旁路开关与旁路调压装置输出端连接，所述旁路开关负责控制旁路调压装置的启动和退出。

所述隔离变压器设置连接在降压变压器的绕组与升压变压器的绕组之间，用于将输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离，以避免偶然同时触及带电体(或因绝缘损坏而可能带电的金属部件)和地所带来的危险。

优选地，所述自动保护装置包括MCU控制电路、过压欠压检测装置、频率异常检测装置、机器故障检测报警装置，MCU控制电路用于实现调压控制功能，过压欠压检测装置用于检测电压大小判断是否需要被调节，频率异常检测装置用于检测电压频率是否正常，机器故障检测报警装置用于在发现机器及装置故障后进行声、光、通讯等方式进行报警，通过各个保护装置的检测互联，大大提高了旁路调压装置的安全性，确保旁路调压装置能够满足长期连续工作的需求。

优选地，在旁路调压装置的输出端设有电流互感器，所述电流互感器设置位于升压变压器后端与和联动调节开关之间，所述电流互感器将流通大电流转换为小电流以防电路板件被损坏。

优选地，所述旁路开关包括调压关闭档位和自动调压档位，让旁路调压装置能够根据实际生产随时接入和断开，快速进行自动调压处理，保证电压输出控制的灵活性。

优选地，在输入端设有电源输入控制开关，通过电源输入控制开关实现快速操控旁路调压装置的工作状态。

优选地，所述新型UPS旁路调压装置连接显示装置及通讯装置，能够快速直观地将交流不间断电源装置(UPS)的工作状态、旁路调压装置的运行状态及遇到的故障问题传递给操作人员，操作人员能够及时作出相应的处理反应，以提高交流不间断电源装置(UPS)的工作稳定性。

优选地，所述新型UPS旁路调压装置包括四个调压档位，所述调压档位包括大升压档、小升压档、降压档和直通档。

优选地，当处于所述小升压档时，升压变压器的绕组接入装置端的绕组长度大于降压变压器绕组接入装置端的绕组长度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下增益效果：

通过本实用新型的旁路调压装置能够自动保持输出电压的稳定且电压调节平稳，能够保证供电可靠稳定。当外界供电电网电压波动或负载变动时，该调压装置能自动快速调节输出电压，保持电压输出稳定。

本实用新型的旁路调压装置能承受瞬时超载，适用各种线性、非线性负载，适用范围广；本实用新型的旁路调压装置设有手动自动随意切换控制方式，结合过、欠压、频率异常、机器故障等自动保护装置，能够有效保证装置长期连续工作需求。

本实用新型的旁路调压装置具有可接入的负载容量大、电压调控范围宽、调节能量损耗低、输出电压幅值精度高、调压响应速度快、无波形畸变等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的大升压档位示意图。

图3为本实用新型的小升压档位示意图。

图4为本实用新型的降压档位示意图。

图5为本实用新型的直通档位示意图。

附图标号说明如下：

升压变压器-1，降压变压器-2，旁路开关-3，自动保护装置-4，第一可控硅-5，第二可控硅-6，第三可控硅-7，第四可控硅-8，第五可控硅-9，保护测量检查部-10，第一绕组测量检查部-11，第二绕组测量检查部-12，电流互感器-13，联动调节开关-14，电源输入控制开关-15，调节部-16。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

为了使审查委员能对本实用新型之目的、特征及功能有更进一步了解，以下结合具体实施例及附图对本实用新型进一步说明：

参阅图1-5，本实用新型是一种新型UPS旁路调压装置，包括升压变压器1、降压变压器2、隔离变压器、旁路开关3、自动保护装置4、可控硅调节装置，测量检查装置和联动调节开关14。

所述降压变压器2设置在装置输入端，所述降压变压器2起到降压调压功能，当输入端一次线圈上所加电压的大小和极性发生增幅变化时，能使变压器的二次线圈产生相应的幅值和极性调节，所述升压变压器1设置在装置输出端，所述升压变压器1起到升压调压功能，当输入端一次线圈上所加电压的大小和极性发生降幅变化时，能使变压器的二次线圈产生相应的幅值和极性调节，所述降压变压器2的绕组调节端与所述升压变压器1的绕组调节端与联动调节开关14的调节部16连接。

联动调节开关14负责联动控制调节降压变压器2的绕组与所述升压变压器1的绕组接入装置位置，所述可控硅调节装置能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小、响应速度快等优点。

所述可控硅调节装置包括第一可控硅5、第二可控硅6、第三可控硅7、第四可控硅8和第五可控硅9，所述第一可控硅5、所述第二可控硅6、所述第三可控硅7与所述第四可控硅8串联，所述第一可控硅5与降压变压器2的绕组调节端并联设置，所述第三可控硅7与升压变压器1的绕组调节端并联设置，所述第五可控硅9与所述第一可控硅5、所述第二可控硅6、所述第三可控硅7与所述第四可控硅8组成的通路串联设置。

所述测量检查装置包括保护测量检查部10、第一绕组测量检查部11、第二绕组测量检查部12，所述保护测量检查部10串联设置在所述第五可控硅9前端，所述第五可控硅9及所述保护测量检查部10与装置零线连接，所述第一绕组测量检查部11与所述第一可控硅5并联设置，所述第一绕组测量检查部11用于检查降压变压器2的绕组位置是否处于正确位置，所述第二绕组测量检查部12与所述第三可控硅7并联设置，所述第二绕组测量检查部12用于检查升压变压器1的绕组位置是否处于正确位置。

所述自动保护装置4设置在所述第五可控硅9与所述保护测量检查部10之间，所述保护测量检查部10用于检测自动保护装置4的保护功能是否正常运行，所述旁路开关3设置输入火线与输出火线之间。

所述旁路开关3与旁路调压装置输出端连接，所述旁路开关3负责控制旁路调压装置的启动和退出，所述隔离变压器设置连接在降压变压器2的绕组与升压变压器1的绕组之间，用于将输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离，以避免偶然同时触及带电体或者因绝缘损坏而可能带电的金属部件和地所带来的危险。

优选地，所述自动保护装置4包括MCU控制电路、过压欠压检测装置、频率异常检测装置、机器故障检测报警装置，MCU控制电路用于实现调压控制功能，过压欠压检测装置用于检测电压大小判断是否需要被调节，频率异常检测装置用于检测电压频率是否正常，机器故障检测报警装置用于在发现机器及装置故障后进行声、光、通讯等方式进行报警，通过各个保护装置的检测互联，大大提高了旁路调压装置的安全性，确保旁路调压装置能够满足长期连续工作的需求。

优选地，在旁路调压装置的输出端设有电流互感器13，所述电流互感器13设置位于升压变压器1后端与和联动调节开关14之间，所述电流互感器将流通大电流转换为小电流以防电路板件被损坏。

优选地，所述旁路开关3包括调压关闭档位和自动调压档位，让旁路调压装置能够根据实际生产随时接入和断开，快速进行自动调压处理，保证电压输出控制的灵活性。

优选地，在输入端设有电源输入控制开关15，通过电源输入控制开关15实现快速操控旁路调压装置的工作状态。

优选地，所述新型UPS旁路调压装置连接显示及通讯装置，能够快速直观地将交流不间断电源装置(UPS)的工作状态、旁路调压装置的运行状态及遇到的故障问题传递给操作人员，操作人员能够及时作出相应的处理反应，以提高交流不间断电源装置(UPS)的工作稳定性。

优选地，所述新型UPS旁路调压装置包括四个调压档位，所述调压档位包括大升压档、小升压档、降压档和直通档，装置根据获取到的电压变化信息由MCU控制电路进行实时档位调节。

进一步的，当处于所述小升压档时，升压变压器1的绕组接入装置端的绕组长度大于降压变压器2绕组接入装置端的绕组长度。

实施例1：

当装置检测到交流不间断电源装置的输入电压变低时，且输入电压为180V-210V时，本实用新型的新型UPS旁路调压装置自动调至大升压档，如图2所示，联动调节开关14动作，联动调节开关14通过调节部16调整降压变压器2的绕组至最高位，调整升压变压器1的绕组至最低位，同时第一可控硅5、第二可控硅6、第四可控硅8闭合，第三可控硅7断开，从而使降压变压器2不动作，升压变压器1动作，通过旁路调压装置使交流不间断电源装置能够将供电电压提升平稳220V输送至负载供负载正常工作。

隔离变压器设置连接在降压变压器2的绕组与升压变压器1的绕组之间，用于将降压变压器2的绕组与升压变压器1的绕组在电气上彼此隔离，以避免偶然同时触及带电体或者因绝缘损坏而可能带电的金属部件和地所带来的危险。

实施例2：

当装置检测到交流不间断电源装置的输入电压略微变低时，且输入电压为210V-219V时，本实用新型的新型UPS旁路调压装置自动调至小升压档，如图3所示，联动调节开关14动作至中间位置，联动调节开关14通过调节部16调整降压变压器2的绕组至中间位置，调整升压变压器1的绕组至中间位置，升压变压器1的绕组接入装置端的绕组长度大于降压变压器2绕组接入装置端的绕组长度，使得升压变压器1的升压变化量大于降压变压器2的降压变化量，

实施例3：

当装置检测到交流不间断电源装置的输入电压变高时，且输入电压为220V-230V时，本实用新型的新型UPS旁路调压装置自动调至降档，如图4所示，联动调节开关14动作，联动调节开关14通过调节部16调整降压变压器2的绕组至最低位，调整升压变压器1的绕组至最高位，同时第二可控硅6、第三可控硅7和第四可控硅8闭合，第一可控硅5断开，从而使升压变压器1不动作，降压变压器2动作，通过旁路调压装置使交流不间断电源装置能够将供电电压提升平稳220V输送至负载供负载正常工作。

实施例4：

当装置检测到交流不间断电源装置的输入电压达到稳定电压值时，且输入电压为220V时，本实用新型的新型UPS旁路调压装置自动调至直通档，如图5所示，联动调节开关14动作，联动调节开关14通过调节部16调整升压变压器1和降压变压器2的绕组至最高位，同时第一可控硅5、第二可控硅6、第三可控硅7和第四可控硅8闭合，从而使，升压变压器1和降压变压器2不动作，升压变压器1动作，交流不间断电源装置直接向负载提供220V稳压。

本实用新型的第五可控硅9用于保护和测量电压功能，等效为断路，在装置工作时，将第五可控硅9闭合，在第五可控硅9闭合后实现对测量的电压和ct测量来的电流进行监视，一旦超过预设不安全值时控制装置停止调压工作。

本实用新型的新型UPS旁路调压装置根据输入电压的变化，自动调节工作模式，进行稳压，使输出电压稳定在允许范围内，无需人工操作，无手工调压回路。

在本装置中通过在自动保护装置4设置包括MCU控制电路、过压欠压检测装置、频率异常检测装置、机器故障检测报警装置。

本实用新型中，MCU控制电路用于实现调压控制功能，负责控制装置的切换调配。

本实用新型中，过压欠压检测装置用于检测电压大小判断是否符合输送要求从而进行调节。

本实用新型中，频率异常检测装置用于检测电压频率是否正常，负责检测装置工作状态是否出现异常变化。

本实用新型中，机器故障检测报警装置用于在发现机器及装置故障后进行声、光、通讯等方式进行报警，负责检测装置运行状态及在装置出现故障时发出警报信号。

本实用新型由各个保护装置的检测互联，提高了旁路调压装置对交流不间断电源装调控的准确性和安全性，保证旁路调压装置及交流不间断电源装置能够满足长期连续输压供电的需求。

在本实用新型中通过新型UPS旁路调压装置连接的显示及通讯装置，显示装置用于显示设备采样、设置、报警等信息，通讯装置用于实现对外通讯功能。操作人员通过显示装置能够快速直观地将交流不间断电源装置(UPS)的工作状态、旁路调压装置的运行处于哪个档位，及时获取装置故障的位置和原因，结合通讯装置能够迅速作出相应的处理操作，保障装置的正常调压稳压，负载能够保持正常工作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，包括升压变压器、降压变压器、隔离变压器、旁路开关、自动保护装置、可控硅调节装置，测量检查装置和联动调节开关，所述降压变压器设置在装置输入端，所述升压变压器设置在装置输出端，所述降压变压器的绕组调节端与所述升压变压器的绕组调节端与联动调节开关的调节部连接，所述可控硅调节装置包括第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅和第五可控硅，所述第一可控硅、所述第二可控硅、所述第三可控硅与所述第四可控硅串联，所述第一可控硅与降压变压器的绕组调节端并联设置，所述第三可控硅与升压变压器的绕组调节端并联设置，所述第五可控硅与所述第一可控硅、所述第二可控硅、所述第三可控硅与所述第四可控硅组成的通路串联设置，所述测量检查装置包括保护测量检查部、第一绕组测量检查部、第二绕组测量检查部，所述保护测量检查部串联设置在所述第五可控硅前端，所述第五可控硅及所述保护测量检查部与装置零线连接，所述第一绕组测量检查部与所述第一可控硅并联设置，所述第二绕组测量检查部与所述第三可控硅并联设置，所述自动保护装置设置在所述第五可控硅与所述保护测量检查部之间，所述旁路开关设置输入火线与输出火线之间，所述旁路开关与旁路调压装置输出端连接，所述隔离变压器设置连接在降压变压器的绕组与升压变压器的绕组之间。

2.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，所述自动保护装置包括MCU控制电路、过压欠压检测装置、频率异常检测装置、机器故障检测报警装置。

3.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，在旁路调压装置的输出端设有电流互感器，所述电流互感器设置位于升压变压器后端和联动调节开关之间。

4.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，所述旁路开关包括调压关闭档位和自动调压档位。

5.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，在输入端设有电源输入控制开关。

6.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，所述新型UPS旁路调压装置连接显示及通讯装置。

7.根据权利要求1所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，所述新型UPS旁路调压装置包括四个调压档位，所述调压档位包括大升压档、小升压档、降压档和直通档。

8.根据权利要求7所述的一种新型UPS旁路调压装置，其特征在于，处于所述小升压档时，升压变压器的绕组接入装置端的绕组长度大于降压变压器绕组接入装置端的绕组长度。

Images