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UPS器件或板级故障
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武汉中电通

时间 : 2020-09-03 10:57 浏览量 : 1

       如果说蓄电池是UPS的”心脏”, 那么充电、整流、滤波、逆变则是UPS的"躯体”, 控制电路无疑是UPS的"大脑”。为了保证设备和UPS本身的安全,控制电路必须对来自检测电路的信息(过流、过压、蓄电池电压、蓄电池极性、交流电压、电流等)进行准确迅速的处理。虽然电路的控制系统复杂,但正因为有了这些复杂的控制关系,当UPS出现故障时,才能根据故障现象,判断出故障的大致范围。-般情况下, UPS主板常见的故障主要有不逆变、不稳压、不充电、不能用市电、死机等几种情况。在检修UPS时,应首先应检查蓄电池,其次是主板电路;当确定主板电路故障后,应先检查市电供电电路,后检查逆变电路,下面就几种情况的维修方法,分别作以下介绍:


       1)不逆变


       不逆变是指UPS用市电能正常工作,但市电中断时,蓄电池直流电压不能转变为220V交流电压。遇到这种情况,应首先测量蓄电池电压,因为若蓄电池电压过低(对于24V蓄电池,一般调整为21V),控制电路检测到蓄电池电压过低信号后,就会中断逆变电路工作;其次检查辅助电源是否正常,逆变管及驱动管有无损坏;最后检查输出保护电路。一般情况下 ,通过上述步骤,可诊断出引发不逆变的故障部位和器件。


       2)不稳压


       对于非在线式UPS不稳压分为交流输入时输出不稳压和逆变输出不稳压两种情况。当市电输入时,输出稳压过程是通过调压电路控制继电器与变压器的不同抽头进行连接来实现;逆变输出电压的稳压过程是通过检测逆变器反馈电压高低来控制方波信号的脉冲宽度来实现。如果UPS出现不稳压故障,首先判断是交流输入时输出不稳压还是逆变输出不稳压,针对判断的结果对相应的调压控制电路作进一步检查。


       3)不充电


       不充电故障在市电不经常中断的环境里比较难发现,它的危害很大,很可能使蓄电池因长期得不到充电而提前报废。判断此故障的方法很简单,只要断开充电电路与蓄电池的连接,检测充电电路的空载电压即可判断(正常时,对12V的蓄电池来说,此电压为13.5V ,对串联的两只蓄电池来说为27V )。若此电压不正常,就应查充电电路及相应控制电路,特别是与此相关的控制电路。当市电过低或中断时,充电电路在控制电路作用下会停止工作;若相控制电路有故障误动作,也会使充电电路不工作。


       4 )不能用市电


       逆变输出正常,用市电输入时无输出。遇到此类故障应首先检查市电检测电路。因为当市电检测电路检测出市电低于170V或高于260V时,就会发出相应信号给控制电路,使控制电路发出控制脉冲,切断市电输入电路,并使UPS处于逆变状态。当检测电路正常后,最后检查继电器转换电路。由于机型不同,其控制关系和保护电路类型也千差万别。此处同一故障现象的原因还有很多, 但根据经验其检查方法都基本相同。


       5 ) UPS不能正常启动


       在正常情况下,只要合上输入开关, UPS便自动工作在旁路供电方式,这时负载由市电直接提供电源。当发出UPS启动命令后, UPS开始启动约1min后自动由旁路供电方式转为逆变器供电式(正常工作方式)。UPS不能正常启动的原因除UPS内部的因素外,使用者首先应检查输入电压是否正常;对于三相输入的UPS ,还要检查是否”缺相”因为在UPS内部有一个检测电路时刻对输入电压进行监视,若存在“缺相”, 输入电压的三相平均值必然低于正常值的下限,检测电路便发出信号封锁UPS的启动,若检查输入电压正常, Ups仍未启动,对于单相输入的UPS要检查输入电压的相线与零线接线是否接反; 对于三相输入的UPS则要检查其输入电压的相序是否正确。


       6) UPS启动后不能正常转换


       引发UPS启动后不能正常转换故障的原因可能是此时的旁路电压超出其允许范围, UPS对于其输入电压的允许范围是比较宽的, 一般为额定值的+ 10% ~ -20%的范围内,但其旁路电压的允许范围只允许在其额定值的+ 10%~-10%范围内,由此导致UPS虽然能够启动却不能转换到正常工作方。出现UPS不能正常转换的情况,首先应检查当时的市电电压(旁路电压)是否超出其允许范围,如已超出,则无需做任何处理,只要市电电压进入其允许范围, UPS就会自动地转换到正常工作方式。如检查的结果证实市电电压在允许范围内,可能是随着UPS使用时间的延长,其内部控制电路的某些参数发生了漂移,使得旁路电压的允许范围变小。这时需要对U P的S旁路电压的允许范围作必要的调整。


       7 ) UPS在运行中频繁地转换到旁路供电方式


       UPS一般运行在正常工作方式时,如当UPS本来负载就比较重,再启动其他的负载, UPS就因”过载”而转到旁路,等负载的冲击电流过去后,UPS又自动转换到正常工作方式,这种情况的频繁出现对UPS的稳定工作是不利的,应做相应处理。


       在接有多台计算机及打印机等负载时,若在UPS的输出端安装一个开关集中控制这些负载的启动及停止是不恰当的。经计算,计算机在开机瞬间的负载电流是正常工作时负载电流的2~3倍。上述的连接方式在加载的瞬间必然造成UPS的过载而转换到旁路。为了避免其发生,有两种办法:一是仍采用集中控制设备启停,但必须在旁路方式下进行,待设备启动之后再启动UPS。由于旁路工作方式的过载能力较强,可躲开集中加载瞬间所产生的冲击电流。二是在正常工作方式的情况下加载,但由于逆变器的过载能力较弱,此时不能采用"集中加载”的方法,应逐步加载以分散加载时的冲击电流。


       8 ) UPS逆变器驱动管损坏


       减少或避:免UPS逆变器驱动管损坏故障的发生的方法有:


       ①慎重选择UPS的负载,最好不带大功率晶闸管负载,含晶闸管桥式整流器及半波整流器等非线性负载。对于单相桥式半控整流器电路,当晶闸管未被触发时UPS的输出电流为零,晶闸管一旦被触发, UPS的输出电流突然由零上升至一个很大的值,晶闸管的控制角(a)不同,其触发时UPS输出电流的上升值也不同;当控制角a接近90°时,UPS突然增大的输出电流将达到其最大值。UPS带上这样的负载,就相当于在其输出端不断地进行从零到数倍输出负载量的阶跃式脉冲加载和减载操作,显然这种情况对于逆变器的工作是不利的。


       ②UPS在工作时蓄电池组未接入或接入的蓄电池组严重失效。蓄电池不仅能够储存电能,在UPS的工作中其还相当于一个容量很大的电容器,起到稳定直流母线电压的作用。如果蓄电池组未接入或接入的蓄电池容量严重失效,则UPS工作时其逆变器输入端的直流母线电压就不稳定,当UPS突加或突减负载时尤为明显,这种情况容易造成逆变器驱动管损坏。


       9 )当市电中断时UPS立即关机


       当市电中断时,UPS立即关机是因蓄电池不能维持对负载供电,从而造成负载供电中断,这是由于蓄电池失效或其性能严重变坏,以致当市电中断时,蓄电池没有足够的能量来维持对负载供电。此时只要将不良蓄电池更换就可恢复正常。在检查蓄电池时,不能以测量蓄电池空载时端电压的高低来衡量其好坏,而应让它稍带负载,视其端电压变化。当蓄电池失效或性能严重变坏时,其空载端电压虽然基本正常,但只要放电,其端电压就会大幅度下降,下降幅度往往超出蓄电池的允许范围。


       检查蓄电池时,蓄电池带的负载值与蓄电池容量有关,推荐以蓄电池额定容量的70%作为放电电流值。如一节12V/24Ah的蓄电池可以采用16A电流放电,测量其端电压低于10V时则认为该蓄电池已经失效。

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