貝加萊UPS電源模塊9A0100.11

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電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應器，其特點是可為(wei) 集成電路（ASIC）、數字信號處理器 (DSP)、微處理器、存儲(chu) 器、現場可編程門陣列 (FPGA) 及其他數字或模擬負載提供供電。一般來說，這類模塊稱為(wei) 負載點 (POL) 電源供應係統或使用點電源供應係統 (PUPS)。由於(yu) 模塊式結構的優(you) 點甚多，因此模塊電源廣泛用於(yu) 交換設備、接入設備、移動通訊、微波通訊以及光傳(chuan) 輸、路由器等通信領域和汽車電子、航空航天等。

一般來說，這類模塊稱為(wei) 負載點 (POL) 電源供應係統或使用點電源供應係統 (PUPS)。由於(yu) 模塊式結構的優(you) 點甚多，因此模塊電源廣泛用於(yu) 交換設備、接入設備、移動通訊、微波通訊以及光傳(chuan) 輸、路由器等通信領域和汽車電子、航空航天等。
尤其近幾年由於(yu) 數據業(ye) 務的飛速發展和分布式供電係統的不斷推廣,模塊電源的增幅已經超出了一次電源。模塊電源具有隔離作用，抗幹擾能力強，自帶保護功能，便於(yu) 集成。隨著半導體(ti) 工藝、封裝技術和高頻軟開關(guan) 的大量使用,模塊電源功率密度越來越大,轉換效率越來越高,應用也越來越簡單。
人們(men) 在開關(guan) 電源技術領域是邊開發相關(guan) 的電力電子器件，邊開發開關(guan) 變頻技術，兩(liang) 者相互促進推動著開關(guan) 電源每年以超過兩(liang) 位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗幹擾的方向發展。開關(guan) 電源可分為(wei) AC/DC和DC/DC兩(liang) 大類，DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產(chan) 工藝在國內(nei) 外均已成熟和標準化，並已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為(wei) 複雜的技術和工藝製造問題。以下分別對兩(liang) 類開關(guan) 電源的結構和特性作以闡述

伺服電機、測速電機、步進電機。，
各種控製電機有各自的控製任務:
如:伺服電動機將電壓信號轉換為(wei) 轉矩和轉速以驅動控製對象;測速發電機將轉速轉換為(wei) 電壓，並傳(chuan) 遞到輸入端作為(wei) 反饋信號。步進電動機將脈衝(chong) 信號轉換為(wei) 角位移或線位移。
對控製電機的主要要求:動作靈敏、準確、重量輕、體(ti) 積小、耗電少、運行可靠等。
伺服電動機又稱執行電動機。其功能是將輸入的電壓控製信號轉換為(wei) 軸上輸出的角位移和角速度，驅動控製對象。
伺服電動機可控性好，反應迅速。是自動控製係統和計算機外圍設備中常用的執行元件。伺服電動機可分為(wei) 兩(liang) 類:直流伺服電動機、交流伺服電動機。
交流伺服電動機就是一台兩(liang) 相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90°的兩(liang) 個(ge) 繞組:勵磁繞組和控製繞組。
交流伺服電動機的工作原理與(yu) 單相異步電動機有相似之處。
勵磁繞組固定接在電源上，當控製電壓為(wei) 零時，電機無起動轉矩，轉子不轉。
若有控製電壓加在控製繞組上，且勵磁電流i,和控製繞組電流I,不同相時，因此便產(chan) 生兩(liang) 相旋轉磁場。在旋轉磁場的作用下，轉子便轉動起來。
交流伺服電動機的特點:不僅(jin) 要求它在靜止狀態下，能服從(cong) 控製信號的命令而轉動，而且要求在電動機運行時如果控製電壓變為(wei) 零，電動機立即停轉。
但如果交流伺服電動機的參數選擇和一-般單相異步電動機相似，電動機經轉動，即使控製等於(yu) 零，
電動機仍繼續轉動，電動機失去控製，這種現象稱為(wei) “自轉”。
直流伺服電動機的結構與(yu) 直流電動機基本相同。隻是為(wei) 減小轉動慣量，電機做得細長一些。
直流伺服電動機的工作原理也與(yu) 直流電動機相同。
供電方式:他勵供電。勵磁繞組和電樞分別由兩(liang) 個(ge) 獨立的電源供電。

測速發電機是一種轉速測量傳(chuan) 感器。在許多自動控製係統中，它被用來測量旋轉裝置的轉速，向控製電路提供與(yu) 轉速大小成正比的信號電壓。
測速發電機分為(wei) 交流和直流兩(liang) 種類型。
交流測速發電機
交流測速發電機又分為(wei) 同步式和異步式兩(liang) 種，這裏隻分析異步式交流測速發電機的工作原理。
異步式交流測速發電機的結構與(yu) 杯形轉子交流伺服電機相似，它的定子上有兩(liang) 個(ge) 繞組，一個(ge) 是勵磁繞組，一個(ge) 是輸出繞組。
直流測速發電機分永磁式和他勵式兩(liang) 種。兩(liang) 種電機的電樞相同，工作時電樞接負載電阻。但永磁式的定子使用磁鐵產(chan) 生磁場，因而沒有勵磁線圈;他勵式的結構與(yu) 直流伺服電機相同，工作時勵磁繞組加直流電壓勵磁。
測速發電機的作用是將機械速度轉變為(wei) 電壓.信號，在自動控製係統和計算裝置中作為(wei) 檢測元件、校正元件等。如在恒速控製係統中，測速發電機將速度轉換為(wei) 電壓信號作為(wei) 反饋信號，達到調節速度的作用。

步進電機是利用電磁鐵的作用原理，將脈衝(chong) 信號轉換為(wei) 線位移或角位移的電機。每來一個(ge) 電脈衝(chong) ，步進電機轉動一定角度，帶動機械移動一小段距離。
特點: 
(1)來一個(ge) 脈衝(chong) ，轉一個(ge) 步距角。
(2)控製脈衝(chong) 頻率，可控製電機轉速。
(3)改變脈衝(chong) 順序，可改變轉動方向。
由於(yu) 步進電動機的這一工作職能正好符合數字控製係統要求，因此它在數控機床、鍾表工業(ye) 及自動記錄儀(yi) 等方麵都有很廣泛的應用
種類:勵磁式和反應式兩(liang) 種。
區別在於(yu) 勵磁式步進電機的轉子上有勵磁線圈，依靠電磁轉矩工作。反應式步進電機的轉子上沒有勵磁線圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉矩工作。反應式步進電機的應用廣泛，它有兩(liang) 相、三相、多相之分。這裏主要討論三相反應式步進電動機的結構和工作原理。

貝加萊UPS電源模塊9A0100.11

貝加萊單相電源
0PS1020.0
0PS1025.2
0PS1040.0
0PS1042.2
0PS1050.1
0PS1100.1
0PS1200.1
貝加萊三相電源
0PS3050.1
0PS3100.1
0PS3200.1
0PS3400.1
貝加萊緩衝(chong) 模塊
0PB0200.1
貝加萊UPS設備
貝加萊24VDC UPS模塊
9A0100.11
貝加萊電池單元
9A0100.12
9A0100.14
9A0100.16
貝加萊替換電池
9A0100.13
9A0100.15
9A0100.17

從(cong) 結構上看，自動控製係統分為(wei) 開環控製和閉環控製兩(liang) 類。
開環控製係統結構簡單，控製對象按照控製指令工作，但不能根據輸出結果自動調節，僅(jin) 用於(yu) 對控製精度要求不高的場合。
閉環控製係統結構比較複雜。把輸出信號的一部分通過反饋環節引回到輸入端，與(yu) 給定信號比較，得到誤差信號，再送入控製對象去調節輸出結果。如此反複循環，直至誤差為(wei) 零。這種控製是通過反饋來實現的，所以也叫做反饋控製係統。
閉環控製係統(反饋控製係統)的各個(ge) 基本環節如下所示:
係統中各部分的作用如下:
給定元件-把控製指令變成給定值。它與(yu) 被調量存在著一定的函數關(guan) 係。 改變給定值，即可改變被調量。
檢測元件-把被調量檢測出來，按一定的函數關(guan) 係反饋到輸入端。
比較元件-把反饋信號Ur與(yu) 給定信號Ug,比較以獲取誤差信號Ud.
放大元件-當誤差信號太微弱時，需要用放大元件把誤差信號放大到足以推動執行元件的程度。
執行元件-直接推動控製對象改變被調量。控製對象由 執行元件推動的各種裝置，如各種機械負載、發電機、加熱爐、閘門等，相應的被調量就是轉速、電壓、溫度、位移等。

伺服電機和其他電機（如步進電機）相比到底有什麽(me) 優(you) 點：
1、精度：實現了位置，速度和力矩的閉環控製；克服了步進電機失步的問題；
2、轉速：高速性能好，一般額定轉速能達到2000～3000轉；
3、適應性：抗過載能力強，能承受三倍於(yu) 額定轉矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用；
4、穩定：低速運行平穩，低速運行時不會(hui) 產(chan) 生類似於(yu) 步進電機的步進運行現象。適用於(yu) 有高速響應要求的場合；
5、及時性：電機加減速的動態相應時間短，一般在幾十毫秒之內(nei) ；
6、舒適性：發熱和噪音明顯降低。
簡單點說就是：平常看到的那種普通的電機，斷電後它還會(hui) 因為(wei) 自身的慣性再轉一會(hui) 兒(er) ，然後停下。而伺服電機和步進電機是說停就停，說走就走，反應極快。但步進電機存在失步現象。
伺服電機的應用領域就太多了。隻要是要有動力源的，而且對精度有要求的一般都可能涉及到伺服電機。如機床、印刷設備、包裝設備、紡織設備、激光加工設備、機器人、自動化生產(chan) 線等對工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對較高的設備。

伺服電機內(nei) 部的轉子是永磁鐵，驅動器控製的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與(yu) 目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決(jue) 定於(yu) 編碼器的精度（線數）

交流伺服電動機的結構主要可分為(wei) 兩(liang) 部分，即定子部分和轉子部分。其中定子的結構與(yu) 旋轉變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩(liang) 相繞組。其中一組為(wei) 激磁繞組，另一組為(wei) 控製繞組，交流伺服電動機一種兩(liang) 相的交流電動機。 交流伺服電動機使用時，激磁繞組兩(liang) 端施加恒定的激磁電壓Uf，控製繞組兩(liang) 端施加控製電壓Uk。當定子繞組加上電壓後，伺服電動機很快就會(hui) 轉動起來。 通入勵磁繞組及控製繞組的電流在電機內(nei) 產(chan) 生一個(ge) 旋轉磁場，旋轉磁場的轉向決(jue) 定了電機的轉向，當任意一個(ge) 繞組上所加的電壓反相時，旋轉磁場的方向就發生改變，電機的方向也發生改變。 為(wei) 了在電機內(nei) 形成一個(ge) 圓形旋轉磁場，要求激磁電壓Uf和控製電壓UK之間應有90度的相位差，常用的方法有：
1）利用三相電源的相電壓和線電壓構成90度的移相
2）利用三相電源的任意線電壓
3）采用移相網絡
4）在激磁相中串聯電容器

奧地利貝加萊B&R電源模塊,UPS電源模塊：

貝加萊UPS模塊
貝加萊電纜
0ACC0020.01-1
0ACC0050.01-1
0ACC0100.01-1
0ACC0150.01-1
0ACC0200.01-1
0G0001.00-090
0G0010.00-090
0G0012.00-090
9A0017.01
9A0017.02
X20CA0E61.00020
X20CA0E61.00025
X20CA0E61.00030
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X20CA0E61.01500
X20CA0E61.02000
X20CA0E61.0500
X20CA0X48.0010
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X20CA0X48.0050
X20CA0X48.0100
X20CA0X48.0200
X20CA0X68.0003
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X20CA0X68.0020
X20CA0X68.0050
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X67CA0E41.0010
X67CA0E41.0050
X67CA0E41.0150
X67CA0E41.0500
X67CA0X99.1000
X67CA0X99.5000
貝加萊電池
0AC200.91
0AC201.91
4A0006.00-000

按現代電力電子的應用領域，我們(men) 把電源模塊劃分如下：
綠色電源模塊
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會(hui) ,同時也促進了電源模塊技術的迅速發展。八十年代,計算機全麵采用了開關(guan) 電源,*完成計算機電源換代。接著開關(guan) 電源技術相繼進入了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源模塊。綠色電腦泛指對環境無害的個(ge) 人電腦和相關(guan) 產(chan) 品，綠色電源係指與(yu) 綠色電腦相關(guan) 的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個(ge) 人電腦或相關(guan) 的外圍設備,在睡眠狀態下的耗電量若小於(yu) 30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目 前效率為(wei) 75%的200瓦開關(guan) 電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

開關(guan) 電源模塊
通信業(ye) 的迅速發展的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關(guan) 電源及其技術已成為(wei) 現代通信供電係統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為(wei) 一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為(wei) 二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為(wei) 48V的直流電源。當前在程控交換機用的一次電源中,傳(chuan) 統的相控式穩壓電源己被高頻開關(guan) 電源取代,高頻開關(guan) 電源(也稱為(wei) 開關(guan) 型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guan) 頻率一般控製在50-100kHz範圍內(nei) ,實現高效率和小型化。近幾年,開關(guan) 整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從(cong) 48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電係統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從(cong) 中間母線電壓(一般為(wei) 48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控製板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

變換器
DC/DC變換器將一個(ge) 固定的直流電壓變換為(wei) 可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用於(yu) 無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控製,同時使上述控製獲得加速平穩、快速響應的性能,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅(jin) 能起調壓的作用(開關(guan) 電源), 同時還能起到有效地抑製電網側(ce) 諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關(guan) 頻率在500kHz左右,功率密度為(wei) 5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關(guan) 頻率和采用新的電路拓撲結構,當前已有一些公司研製生產(chan) 了采用零電流開關(guan) 和零電壓開關(guan) 技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

UPS
不間斷電源(UPS)是計算機、通信係統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關(guan) 送到負載。為(wei) 了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關(guan) 來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調製技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多種規格的產(chan) 品。