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变频器在EPS上的应用

栏目: 数控机床

发表时间: 2017年11月7日

一、EPS简介

EPS(Emergency Power Supply)即应急电源,作为消防设备、应急照明或其他设备在市电电压不正常时的应急电源。EPS广泛应用于工业与民用建筑,是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。
EPS按照负载分类一般分为三种:应急照明电源、应急动力电源和照明动力混合应急电源,对应的负载分别为照明负载、电机负载(消防水泵等)和照明与电机混合负载。

二、变频器在EPS电源行业的要求

标准的EPS系统由蓄电池组、蓄电池充电器、逆变器以及控制系统组成。在市电正常时EPS控制市电给负载供电,并由市电通过充电器给蓄电池充电;当市电不正常时,EPS通过蓄电池给逆变器供电,并由逆变器输出交流电来替代市电拖动负载。变频器在EPS中正是起到了逆变器的作用,所以变频器必须满足EPS的各种要求,保证与市电相同的电源质量。
EPS通过蓄电池组为变频器供电,所以变频器的辅助电源必须为直流供电,交流输入的辅助电源不能满足EPS的需要。另外,蓄电池组的直流电压一般为500V和200V两种,市场上常见的变频器一般不能满足直流200V蓄电池组供电的需要。同样的原理,变频器的散热风扇不能用交流风扇,变频器的软上电接触器不能用交流接触器。
在非常重要的场合,EPS需要具有强启功能,即在蓄电池组电量不足时,蓄电池组给变频器供电电压低于变频器的输入欠压点,但是变频器仍然需要正常工作。
另外,EPS的不同负载对逆变器有不同需求,主要体现为照明设备与电机两种负载
照明负载一般指建筑物发生紧急情况时应急照明灯具,一般为金属卤素灯、钠灯等,对变频器的主要要求有两点:
1、 照明负载在冷态时阻值非常小,而热态阻值明显增大,两种状态 下负载阻值差别有7-8倍,而EPS逆变器容量是按照照明负载热态阻值选定的,所以EPS给照明负载供电初期,EPS逆变器的输出电流瞬间会非常大,远远大于逆变器的额定电流,此时逆变器必须具有很好的限流功能,以避免出现过流报警而影响正常使用。
2、 照明负载中的钠灯等,如果出现电压瞬变而导致灯具熄灭后,需 要2-3分钟才可以正常恢复照明,所以在市电出现异常时,EPS必须迅速将负载切换到逆变器的输出端,切换时间一般不允许超过4mS。
电机负载一般是建筑物中的消防水泵、风机以及其他设备的电动机。断电后,直流电需经过逆变器之后驱动水泵和风机,如果将电机直接接入供电系统,电机启动过程中需要的电流很大,一般为电机额定电流的7倍左右,对供电系统造成很大冲击,所以需要电机启动过程中实现软启动减少冲击。


EPS工作原理图

三、变频器在EPS电源应用上的特点

根据EPS电源特点和性能需求,变频器集成了针对EPS的专用功能,能满足EPS的各种需求,有效提高EPS系统的性能。
1.直流电源供电:可以电池组直接供电,变频器的辅助电源、散热风扇、接触器等都不需要再接交流电源;
2.工作电压宽、欠压范围大:可根据需要自行设定欠压点(320V~450V可调),具有强启动功能,即在低于欠压设置水平时也要输出启动。在特殊的情况下,不考虑电池的寿命影响,强行放电,直到电池不能再带动负载为止;
3. 自动稳压功能:美世乐变频器具备电源功能,用户可在输出侧加变压器,美世乐变频器的自动稳压的功能可以自动调整输出电压;
4. 自动限流保护功能:美世乐变频器针对照明负载冷态和热态阻值不同的特性,设计了降频限流保护功能,在负载超过变频器的过流点时,变频器进行降频限压处理,保证电流不超过变频器的过流点,避免变频器报警,当照明负载进入热态而阻值升高后,变频器输出正常的电压与频率。经过该限流处理后,变频器可以很好的为照明负载供电;
5. 强大的过载能力:110%—长期,150%—60s,180%–2.5s
6. 输出缺相保护可选,满足用户使用变频器同时带电机型负载和照明负载时三相电流不平衡的要求;
7. 可选配RS485通信适配卡,实现远程监控、消防联动等功能。

四、美世乐变频器在EPS电源上的应用

典型接线图如下:


部分专用功能使用说明

五、结束语

随着社会的进步和发展,对用电要求的不断提高。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用,可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。对EPS的电源特点和性能需求,在最新的美世乐变频器系列高性能矢量型变频器平台上,集成了EPS行业专用功能和接线端子,可以很好的满足EPS电源的各种需求,有效的提高EPS电源系统的性能在选择应急电源上,为社会的电力安全提供有力的保障。