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数据中心飞轮UPS供电系统的构成

发布时间:2011-08-12 09:57:00 来源:比特网 作者:佚名
关键字:飞轮UPS 供电 数据中心

  以市场上最为常见的ActivePower飞轮UPS为例,ActivePower所生产的CleanSource直流飞轮系统的组态是带有两个端子直流电的存储系统,在功能上,飞轮代替了三相化学电池UPS系统的蓄电池储库。同蓄电池储库一样,它会从UPS直流母线两端子处获取重新充电电源及浮动电源,当直流母线电压降低到程序设定水平以下,它将把电源输回直流母线。

  图1:飞轮UPS的构成

  直流飞轮的核心是高14”, 直径32”的集成电机/发电机/飞轮系统,这个系统可以储存并给UPS直流母线供给250kW的电能。钢质转子在低真空的环境中旋转,CleanSource直流飞轮将钢质转子中动量能储存起来。

  通过定子和转子实现了电机、发电机和储能的功能。转子上既没有永磁体或永刷,也就没有线圈和磁体,光学传感器控制了电机通讯。磁轴承与电动发电机励磁线圈融为一体,支撑了转子的大部分重量,这就确保了机械轴承可最佳地承担负载,且可最大限度地延长轴承的使用寿命。连接并接通UPS充电机时,系统将开始从充电机处获取能量加速转子的运转。当飞轮达到全速充电速度时,此时的模式同化学能电池的“漂充”状态类似。在这种模式中,UPS充电机中的一小部分电能便可保持飞轮的恒定转动速度。

  一旦飞轮的速度达到其最小放电速度以上(大约为全速充电速度的二分之一),在主网电力中断时,它能为直流母线提供电能。一旦市电中断,UPS直流输出母线能够为控制器提供保护电源。当控制器感应到直流母线电压降到预设最小值时,电机便会开始工作。用闭合环路磁场蝶环升高发电机的输出电压,所以双向绝缘栅晶体管转换器才能提高飞轮直流输出量,以保持恒定电压,保持转子速度免受干扰。不管UPS整流器的电源是由市电提供还是由备用发电机提供的,在电力恢复时,双转换UPS整流器会使直流母线恢复到正常工作状态,从而使飞轮自动恢复到充电状态。

  


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