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贝加莱UPS电源模块9A0100.11

更新时间:2019-11-05

简要描述:

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电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。

一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广,模块电源的增幅已经超出了一次电源。模块电源具有隔离作用,抗干扰能力强,自带保护功能,便于集成。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用,模块电源功率密度越来越大,转换效率越来越高,应用也越来越简单。
人们在开关电源技术领域是边开发相关的电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述

伺服电机、测速电机、步进电机。,
各种控制电机有各自的控制任务:
如:伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象;测速发电机将转速转换为电压,并传递到输入端作为反馈信号。步进电动机将脉冲信号转换为角位移或线位移。
对控制电机的主要要求:动作灵敏、准确、重量轻、体积小、耗电少、运行可靠等。
伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度,驱动控制对象。
伺服电动机可控性好,反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。伺服电动机可分为两类:直流伺服电动机、交流伺服电动机。
交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90°的两个绕组:励磁绕组和控制绕组。
交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。
励磁绕组固定接在电源上,当控制电压为零时,电机无起动转矩,转子不转。
若有控制电压加在控制绕组上,且励磁电流i,和控制绕组电流I,不同相时,因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下,转子便转动起来。
交流伺服电动机的特点:不仅要求它在静止状态下,能服从控制信号的命令而转动,而且要求在电动机运行时如果控制电压变为零,电动机立即停转。
但如果交流伺服电动机的参数选择和一-般单相异步电动机相似,电动机经转动,即使控制等于零,
电动机仍继续转动,电动机失去控制,这种现象称为“自转”。
直流伺服电动机的结构与直流电动机基本相同。只是为减小转动惯量,电机做得细长一些。
直流伺服电动机的工作原理也与直流电动机相同。
供电方式:他励供电。励磁绕组和电枢分别由两个独立的电源供电。

测速发电机是一种转速测量传感器。在许多自动控制系统中,它被用来测量旋转装置的转速,向控制电路提供与转速大小成正比的信号电压。
测速发电机分为交流和直流两种类型。
交流测速发电机
交流测速发电机又分为同步式和异步式两种,这里只分析异步式交流测速发电机的工作原理。
异步式交流测速发电机的结构与杯形转子交流伺服电机相似,它的定子上有两个绕组,一个是励磁绕组,一个是输出绕组。
直流测速发电机分永磁式和他励式两种。两种电机的电枢相同,工作时电枢接负载电阻。但永磁式的定子使用磁铁产生磁场,因而没有励磁线圈;他励式的结构与直流伺服电机相同,工作时励磁绕组加直流电压励磁。
测速发电机的作用是将机械速度转变为电压.信号,在自动控制系统和计算装置中作为检测元件、校正元件等。如在恒速控制系统中,测速发电机将速度转换为电压信号作为反馈信号,达到调节速度的作用。

步进电机是利用电磁铁的作用原理,将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,步进电机转动一定角度,带动机械移动一小段距离。
特点: 
(1)来一个脉冲,转一个步距角。
(2)控制脉冲频率,可控制电机转速。
(3)改变脉冲顺序,可改变转动方向。
由于步进电动机的这一工作职能正好符合数字控制系统要求,因此它在数控机床、钟表工业及自动记录仪等方面都有很广泛的应用
种类:励磁式和反应式两种。
区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈,依靠电磁转矩工作。反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。反应式步进电机的应用最广泛,它有两相、三相、多相之分。这里主要讨论三相反应式步进电动机的结构和工作原理。

贝加莱UPS电源模块9A0100.11

贝加莱单相电源
0PS1020.0
0PS1025.2
0PS1040.0
0PS1042.2
0PS1050.1
0PS1100.1
0PS1200.1
贝加莱三相电源
0PS3050.1
0PS3100.1
0PS3200.1
0PS3400.1
贝加莱缓冲模块
0PB0200.1
贝加莱UPS设备
贝加莱24VDC UPS模块
9A0100.11
贝加莱电池单元
9A0100.12
9A0100.14
9A0100.16
贝加莱替换电池
9A0100.13
9A0100.15
9A0100.17

从结构上看,自动控制系统分为开环控制和闭环控制两类。
开环控制系统结构简单,控制对象按照控制指令工作,但不能根据输出结果自动调节,仅用于对控制精度要求不高的场合。
闭环控制系统结构比较复杂。把输出信号的一部分通过反馈环节引回到输入端,与给定信号比较,得到误差信号,再送入控制对象去调节输出结果。如此反复循环,直至误差为零。这种控制是通过反馈来实现的,所以也叫做反馈控制系统。
闭环控制系统(反馈控制系统)的各个基本环节如下所示:
系统中各部分的作用如下:
给定元件-把控制指令变成给定值。它与被调量存在着一定的函数关系。 改变给定值,即可改变被调量。
检测元件-把被调量检测出来,按一定的函数关系反馈到输入端。
比较元件-把反馈信号Ur与给定信号Ug,比较以获取误差信号Ud.
放大元件-当误差信号太微弱时,需要用放大元件把误差信号放大到足以推动执行元件的程度。
执行元件-直接推动控制对象改变被调量。控制对象由 执行元件推动的各种装置,如各种机械负载、发电机、加热炉、闸门等,相应的被调量就是转速、电压、温度、位移等。


伺服电机和其他电机(如步进电机)相比到底有什么优点:
1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;
2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;
3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;
4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;
5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;
6、舒适性:发热和噪音明显降低。
简单点说就是:平常看到的那种普通的电机,断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走,反应极快。但步进电机存在失步现象。
伺服电机的应用领域就太多了。只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。


伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)

交流伺服电动机的结构主要可分为两部分,即定子部分和转子部分。其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同,在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组。其中一组为激磁绕组,另一组为控制绕组,交流伺服电动机一种两相的交流电动机。 交流伺服电动机使用时,激磁绕组两端施加恒定的激磁电压Uf,控制绕组两端施加控制电压Uk。当定子绕组加上电压后,伺服电动机很快就会转动起来。 通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场,旋转磁场的转向决定了电机的转向,当任意一个绕组上所加的电压反相时,旋转磁场的方向就发生改变,电机的方向也发生改变。 为了在电机内形成一个圆形旋转磁场,要求激磁电压Uf和控制电压UK之间应有90度的相位差,常用的方法有:
1)利用三相电源的相电压和线电压构成90度的移相
2)利用三相电源的任意线电压
3)采用移相网络
4)在激磁相中串联电容器

奥地利贝加莱B&R电源模块,UPS电源模块:

贝加莱UPS模块
贝加莱电缆
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贝加莱电池
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按现代电力电子的应用领域,我们把电源模块划分如下:
绿色电源模块
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源模块技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源模块。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目 前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

开关电源模块
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。当前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,当前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

UPS
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

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