不锈钢点焊技术论文

核心提示不锈钢点焊技术是是地铁车辆、城市轻轨车辆、甚至高速动车组的不锈钢车体结构大量金属板构件间的主要连接形式,这是我为大家整理的不锈钢点焊技术论文,仅供参考! 不锈钢点焊技术论文篇一  不锈钢车体点焊表面化学除黑工艺探讨  摘要:文章对

 不锈钢点焊技术是是地铁车辆、城市轻轨车辆、甚至高速动车组的不锈钢车体结构大量金属板构件间的主要连接形式,这是我为大家整理的不锈钢点焊技术论文,仅供参考!

不锈钢点焊技术论文篇一

 不锈钢车体点焊表面化学除黑工艺探讨

 摘要:文章对不锈钢车体试制项目原有除黑工艺进行介绍,重点描述原工艺方法造成的缺陷;利用实验手段对原工艺方法造成的缺陷进行重现和分析,确定解决方案;对原有工艺进行改进,确定出一套完整的不锈钢车体点焊表面化学除黑工艺规程。

 关键词:不锈钢点焊;除黑工艺;不锈钢车体点焊;表面化学

 中图分类号:U271 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)09-0047-02

 上世纪60年代初,为了车辆的轻量化与免维修,日本对车辆结构使用不锈钢问题进行了研究分析。同时,研究了以点焊方法进行不锈钢结构制造,于1962年完成了除底架的一部分(端底架)之外,其他结构或外板等均采用不锈钢制造的东急电铁7000系,这就是当今称为全不锈钢车的首辆车。

 不锈钢车辆的特征有:免维修、轻量化与车体结构的无涂装,但是这就对车体外板的表面状态提出了要求。电阻点焊结束后会在不锈钢外板表面造成黑色或淡**的氧化皮,严重影响车体美观,同时由于氧化导致基材结构发生改变,焊点位置可能会发生电化学腐蚀,因此需要对不锈钢外板表面焊点位置进行除黑处理。

 1 电化学除黑基本原理

 焊点位置的氧化皮即过烧现象主要是由于焊接时间太长、焊后冷却时间过短造成的。过高的温度导致在焊钳电极与外墙板接触位置发生氧化反应,形成一层黑色或淡**的氧化皮。

 电化学除黑主要是利用电解池原理分解氧化皮来达到除黑效果,同时在表面形成一层钝化膜,起到美观、提升防腐性能的作用。

 2 原有工艺介绍

 2.1 设备介绍

 由于电解池反应需要在通电形成闭合回路且有电解液存在的条件下才可进行,所以在实际操作中需要通过设备来满足这一要求。

 现使用设备为进口除黑机,该设备由除黑机主体、接地线、电源线、电极棒、棉布及可适用不同部位的电极头组成,同时操作过程中,需要配合专用的清洗液和中和液使用。

 2.2 原有工艺介绍

 根据设备厂家培训内容,以及验证性实验确定了最初的工艺方法。主要对设备使用方法与输出电流强度进行要求,其他方面没有具体规范,处理效果一般。

 3 原有工艺不足之处及改进方法

 3.1 原有工艺不足之处

 在按照原有工艺对第一个端墙进行除黑之后,发现除黑效果很不理想主要表现在以下几点:(1)部分焊点位置出现与原氧化皮不同色泽的黑色印记,继续重复除黑操作也无法清除;(2)部分焊点经过除黑操作后出现过蚀现象,与周围焊点色差较大,极不美观;(3)焊点位置周围出现大面积水印,反复清洗也无法清除;(4)整体清洁后将端墙板挂起远观,墙板光泽度不佳。

 3.2 缺陷分析及改进方法

 (1)布料的影响。经过反复实验,发现部分焊点位置出现的与原氧化皮不同色泽的黑色印记是由于裹在电极头上的布料过脏导致的。重复除黑操作无法清除,由于现阶段缺少实验设备,无法确定该黑色印记的组成以及表层是否还有其他膜,对于该缺陷,目前最有效的处理手段为物理打磨,但不锈钢外墙板为机械拉丝板,整体纹路一致,打磨后影响外观效果,因此目前对于该缺陷,最好的处理手段为经常更换裹电极头的布料,杜绝此缺陷的出现。

 原电池反应需要在电解液环境中进行。除黑操作中的棉布就是电解液的载体,电解液过少导致被清除下来的氧化皮没有被完全分解而直接粘附在棉布表面,造成布料污染,棉布的吸水量是一定的。因此在不影响除黑效果的前提下尝试多层布料充分蘸取清洗液,经过多次实验,最终确定双层布料既可以保存足够量的清洗液又不影响除黑效果,同时要求经常观察布料污染情况,布料表面完全变黑后进行更换。

 实验证明,通过这种方式可以有效杜绝黑色印记的出现。

 (2)电流的影响。按照设备厂家的建议,在输出电流为7的情况下进行除黑作业,颜色较深的焊点位置清除效果比较理想,但是颜色较浅的部位清除结束后出现由于过蚀导致的焊点位置发白的现象,与周围焊点色差较大,极不美观。同时原操作方法中对电极棒与墙板的接触时间没有做具体规定,这也是造成这一现象的原因之一。

 在实验过程中,将电流的输出强度调节为5,同时控制电极棒与墙板的接触时间在2秒以内。

 实验证明,降低后的电流强度对除黑效果没有影响,同时不再出现过蚀现象。

 (3)清洗液使用方法的影响。在原操作过程中,发现起初几个点的除黑效果很不好,在电极棒与墙板接触5秒以上才可完全去除氧化皮颜色,但接触时间过长又会出现过蚀现象,因此在实验过程中对于清洗液的使用方法进行着重研究。

 在除黑作业中,由于通电,在操作时间过长的情况下电极棒会发热,造成布料上蘸取的清洗液蒸发过快,严重影响除黑效果。因此在实验中尝试让电极棒充分蘸取清洗液,然后进行除黑,除黑效果显著,但是由于清洗液蘸取过多,在墙板上接触面积过大,造成除黑后焊点周围有明显水印,与周围墙板色差过大,极不美观。

 因此,最终调整操作方法为:将裹好布料的电极棒放入盛有清洗液的烧杯中充分浸润棉布,然后在烧杯壁沥干至不再滴水;对于一次清洁不彻底的焊点可以在重新蘸取清洗液后进行二次操作。

 (4)中和液使用方法的影响。中和液的作用是清除残留的清洗液。残留中和液清洁不彻底会严重影响墙板的光泽度,原操作中使用的中和液为原液,由于浓度过高,造成残留中和液清洁困难,因此需降低中和液

 浓度。

 为了在中和液的使用浓度和清洗效果上找到一个平衡点,经过多次实验,最终确定了中和液:水=1:4的稀释比例;同时为了便于对残留中和液进行清洁,在操作过程中,在使用清洗液清洗后立即用蘸取稀释后的中和液的无纺布清洁残留的清洗液,然后用蘸取清水的无纺布擦掉残留的中和液;在整个墙板除黑操作结束后再用清水整体清洁墙板。

 4 结语

 在通过实验方法对缺陷进行分析后,最终确定出一套完整的除黑工艺。新的工艺中对电流强度、棉布用法、清洗液以及中和液的用法进行了重新规定。

 按照新版工艺方法处理后的墙板整体光泽度良好,焊点位置无过蚀、水印、无法去除的黑色印记等缺陷,满足对除黑效果的要求。

 参考文献

 [1] 赵明花,刘玉民.城市轨道车辆不锈钢车体的研发

 [J].城市轨道交通研究,2004,(1).

 [2] 刘永刚,韩晓辉,马明菊,王素环.轨道车辆不锈

 钢车体电阻点焊缺陷产生及预防工艺[J].点焊

 机,2012,42(4).

 [3] 张淼玲.原电池电解池的区别与判断[J].教育教

 学论坛,2011年,(7).

 作者简介:韩鹏程,男,天津北车轨道装备有限公司助理工程师,研究方向:轨道车辆涂装体系与涂装

不锈钢点焊技术论文篇二

 不锈钢点焊结构车体FEA建模方法

 摘 要:针对不锈钢车体点焊结构的?点传力?特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核比现有其它的模拟 方法 具有更高的精度.以城市轻轨动车组不锈钢点焊车体为 应用 对象,基于位移主-从约束关系建立了该车车体的有限元模型, 计算 结果与试验测试结果基本一致,证明了模型的正确性,为今后该类车型的设计与开发打下了良好的技术基础.

 关键词:FEA,位移耦合,点焊结构

 点焊是地铁车辆、城市轻轨车辆、甚至高速动车组的不锈钢车体结构大量金属板构件间的主要连接形式,分布于车身各部位,数量达上万个.点焊结构主要特点是:结构紧凑、重量轻、强度高、耐腐蚀.同时,它的制造工艺比较复杂,技术要求高,因此,尽管点焊结构车辆在国外已经获得了广泛应用,在国内则刚刚开始研制[1-2].如何把握点焊结构的力学特性,建立高精度的车体FEA计算模型已成为不锈钢点焊车研制过程中计算人员极为关注的 问题 .

 当前点焊结构常采用实体单元、梁单元、刚性单元和主-从关系(即位移耦合)来模拟焊核[3-4].从 理论 上说,点焊结构用适当高度的块体元模拟时,则可获得较高的精度,但对于大量均布、密集排列的焊点的不锈钢车体结构来说这将导致单元/结点数量急剧增加而不可行,因此,必须抓住不锈钢点焊车传力的主要特征创建FEA模型.

 与车辆结构尺寸相比,点焊焊核自身的尺寸可以忽略不计,在有限元模型中,可以将它们视为仅是整体坐标系下的一个?点?,在外载荷作用下,结构依靠这些?点?传递内力,这类结构可称为?点传力结构?.基于位移主-从控制关系原理[5],本文认为对于不锈钢点焊车体这类典型的?点传力结构?,用位移的主-从约束关系来模拟焊核(即等价于在计算模型中被焊接连接的两点之间位移完全一致)是更为合理的,并通过数值试验证明了主-从约束关系比其它建模方法具有更高的精度.基于位移主-从约束关系建立了城市轻轨动车组不锈钢点焊车体的FEA模型,根据相关标准进行加载计算,通过与物理试验的比较,验证了计算模型的合理性和有效性.

 1 主-从控制关系的正则方程

 主-从关系(位移耦合),指的是当一个结点被定义为另一个结点的从结点后,该从结点就失去了位移的独立性,它的位移只能且必须从属于主结点.主结点上的位移处理为独立位移,从结点上的位移为相关位移.

 在应用最小总势能原理求基于位移法的结构正则方程时,相关位移对总势能的贡献是通过与之有关的独立位移和指定位移表达的.结构的总势能为

 2 各种方法对比 分析

 本文提出用位移主?从约束关系描写不锈钢点焊车体的点焊传力,这意味着模型中的每一点焊的焊核均被凝聚成一点,那么,这种简化与其它建模方法相比精度到底多高?以下用实体单元、梁单元、刚性单元和主-从关系(即位移耦合)为点焊结构建模来讨论各种方法的精确性.

 假设薄板A与B用点焊方式焊接,其厚度分别为t1与t2,t1薄板右端均匀作用有F吨拉力,t2薄板左端被约束住.焊核为三维椭球,其最大剖面的直径为d.在各方法的计算模型中,板的中心为焊点位置,也为坐标原点,梁单元的物理属性取决于板材,单元直径为d,单元长度为(t1+t2)/2;刚性单元,无物理属性,单元长度为(t1+t2)/2;实体单元物理属性取决于板材,单元尺寸取决于t1,t2;位移主-从约束不需要定义材料属性,只需指定六个自由度之间位移主-从约束关系.

 以实体元计算结果为标准,t1薄板上载荷方向的应力误差比列入附表.表中方法1为采用梁单元;方法2为采用刚性单元;方法3为采用位移耦合.表中位置点1至点8依次为t1薄板上过原点与载荷方向一致的坐标轴上等距离的点;位置点9至点16依次为t1薄板上过原点与载荷方向垂直的坐标轴上等距离的点.表中应力误差比的定义为(?-?0)/?0,其中?0为实体元计算结果.由附表可以看出:位移主?从约束建模方法的误差较小,刚性单元和梁元的较大.

 实体单元和位移耦合的两个模型沿外载荷方向的应力值比较如图1所示.结果表明:两种模型高应力区域一致;焊核附近,位移耦合模型的应力值要大于实体单元模型的,稍离开焊核,两种模型应力值几乎相同.

 3 工程验证

 城市轻轨动车组不锈钢点焊车体是典型的点传力结构,全部采用高强度车辆专用的冷弯或轧压工艺制造的不锈钢型材.除车顶、地板的波纹板之间的连接采用缝焊,其余板与梁、柱及部件与部件之间的连接均采用接触点焊.由于板薄,板与板、板与梁(柱)和柱与柱之间只能采用搭接接头,除2层、3层搭接外,最多还有5层板搭接.该不锈钢车体大约有4万个焊点,该车典型的焊接示意图如图2所示.

 不锈钢点焊车体在承受外载后,载荷通过数万焊点将力传递到车体各部,并由此产生车体各处的变形与应力,这一特点,在建模时必须真实体现,否则, 计算 模型将会失真,并将导致计算结果失真.假定车体构件的每一?点对?之间,一旦形成点焊,尽管这一点焊事实上占有一很小的面积,但相对车体构件尺寸而言,有理由视这两点被?焊成一点?,因此,在变形的过程中,点焊可以用位移主?从关系来描述.

 城市轻轨动车组不锈钢点焊车体有限元建模的关键 问题 是每一个焊点位置处必须要有结点生成.因此,在I-DEAS软件(10.0)中创建真实地反映不锈钢车体构件之间的相互关系的、用于划分有限元网格的三维几何时,根据点焊位置,要一一创建?锚点?[6],因为?锚点?一经生成,在随后的单元网格生成过程中,?锚点?将自动转化为单元的结点,这样就为点焊的?点对?准确位置的确定创造了条件.不锈钢点焊车体四分之一的局部放大网格如图3所示.四分之一模型的求解规模为:单元总数132309;节点总数134659;焊点数8824.

 依据 文献 [7]进行加载计算,垂直总静载荷工况作用下车体和部件的Von.Mises应力云图如图4所示.该车FEA计算结果与强度试验测试结果[8]的对比如图5所示,由图5可以看出两者基本一致,因此,该计算模型质量很高.

 事实上,正是由于该性能仿真模型的高可靠性,设计人员才有可能进行一次又一次的方案对比.而相对最优方案也正是在这种一次又一次对比中逐步形成的,其重要意义不言而喻.

 5 结 语

 FEA的置信度关键在于计算模型的质量,而创建一个计算模型的必备条件是计算机、仿真软件和使用者.事实上,功能再好的仿真软件,速度再快的计算机,也只能辅助建模者提高建模的效率而不提供建模的原则与技巧,计算模型的质量主要还是取决于使用者的 理论 素养和建模经验.只有具有良好的理论素养和厚实的建模经验才能够很好地消化吸收仿真软件中的精髓,并将其融化在仿真模型的建立过程之中,使仿真模型合理和 科学 .

 本文基于位移主-从约束关系(位移耦合)原理模拟不锈钢点焊车体的点焊,并利用I-DEAS仿真软件高级建模功能,建立了城市轻轨动车组不锈钢点焊车体的FEA模型.通过FEA计算结果与物理试验结果的对比,证明本文的建模思想 方法 是切实可行的.

 参考 文献:

 [1]内田,博行.日本不锈钢车辆技术,国外铁道车辆[J],2001,38(4):1-4.

 [2]孙双进.开发生产不锈钢客车提高我国客车制造水平[J].铁道车辆,1998,36(6):18-21.

 [3]周长路,范子杰,陈宗渝,等,微型客车白车身模态 分析 [J].汽车工程,2004,26(1):78-80.

 [4]王宏雁,徐少英.有限元法在客车车身结构模态分析中的 应用 [J].北京汽车,2002,(1):13-15.

 [5]钟万勰.计算结构力学微机程序设计[M].北京:水利电力出版社,1984.

 [6]I-DEASMasterSeriesTMStudentGuide[M].StructuralDynamicsResearchCorporation,1998.

 [7]JISE7105-1989.铁道车辆车体结构强度试验方法()[S].日本标准协会,1989.

 [8]天津滨海快速轨道 交通 不锈钢车体静强度试验报告[R].青岛: 中国 北车集团四方车辆 研究 所,2003.

UPS知识速成

1.UPS是什么?

UPS是不间断电源(Uninterruptible Power Supply)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。

从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备;

从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付;

从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

2.UPS分哪些种类?

UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类:

后备式UPS是我们最常用的,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域;

在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;

[4]模块化UPS与传统UPS相比有诸多优点,代表UPS的发展方向之一,但目前还存在成本高,部分产品实际的可靠性并不如理论计算值高,但安全系数已经远远超过传统UPS;对模块化UPS的研究将有利于促进模块化的可靠性提高,从而提高模块化UPS在客户中的认可度,加快模块化UPS的发展。EAST(易事特)模块化UPS每个模块就是一台独立工作的UPS,功率段齐全可选,高效率低干扰,环保节能,安全系数高。

3.为什么要配备UPS?

据IDC统计,全部电脑故障的45%是由电源问题引起的;在中国,大城市停电的次数平均为0.5次/月,中等城市为2次/月,小城市或村镇为4次/月,电网存在至少九种问题:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰;因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。

另外,精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的,以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的,即使是一台普通电脑,其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值,因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。

4.我应该配备什么样的UPS?

根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的,可以选择适合的UPS;例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS,在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS,而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备,就只能选用在线式UPS。

5.我应该配备多大功率的UPS?

首先要确定您的设备是多大功率的,一般来讲普通PC机或工控机的功率在200W左右,苹果机在300W左右,服务器在300W与600W之间,其他设备的功率数值可以参考该设备的说明书。

其次应了解UPS的额定功率有两种表示方法:视在功率(单位VA)与实际输出功率(单位W),由于无功功率的存在所以造成了这种差别,两者的换算关系为:视在功率*功率因数=实际输出功率

后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间,在线式的功率因数一般是0.8。

给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据,有些经销商有意或无意会混淆(VA)与(W)的区别,这点要提请用户注意。

6.UPS的“集中式”与“分散式”配备方式有什么区别?

如果需要配UPS的设备较多,您可以采用“集中式”或“分散式”两种配备方式:

“集中式”,就是用一台较大功率的UPS负载所有设备,如果设备之间距离较远,还需要单独铺设电线,大型数据中心、控制中心常采用这种方式,虽然便于管理,但成本较高。

“分散式”配备方式是现在比较流行的一种配备方式,就是根据设备的需要分别配备适合的UPS,譬如对一个局域网的电源保护,可以采取给服务器配备在线式UPS,各个节点分别配备后备式UPS的方案,这样配备的成本较低并且可靠性高。

这两种供电方式的优缺点如下表:

集中供电方式:便于管理、布线要求高、可靠性低、成本高。

分散供电方式:不便管理、布线要求低、可靠性高、成本低。

UPS的配备需要较专业的知识,请咨询专业人士,他们会为您设计合理的配备方案。

7.为什么UPS一定要买名牌?

UPS产品的功能在于保障,对用户而言UPS常常是保护设备与数据安全的最后防线,相比其他产品“可靠性与品质”对UPS具有更重要的意义,而惟有长期建立起来的名牌产品才能有这样的实力。

中国目前的UPS市场十分繁荣,国际知名的品牌基本上都已进入中国,如来自欧洲的梅兰日兰,来自美国的爱克赛、APC等,洋品牌在技术上有一定优势,同时价格也较为昂贵,其主要市场份额集中在中大功率UPS市场(10KVA以上);上世纪九十年代以来,国内一些优秀品牌在UPS市场异军突起,凭借在技术上的不断追求与本土化的生产服务优势,取得了令人瞩目的成绩,已经成为中小功率UPS市场的主力军。

8.UPS备用时间的长短是由什么决定的?

是由UPS的储能装置决定的,现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置,电池容量的大小由“安时数(AH)”这个指标反映,其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大,通常以电压和安时数共同表示电池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。

后备式UPS一般内置4AH或7AH的电池,其备用时间是固定的;在线式与在线互动式UPS有内置7AH电池的标准机型,也有外配大容量电池的长效机型,用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。

蓄电池是UPS的重要组成部分,占有很大的价值比重,并且其质量的好坏直接关系到UPS的正常使用,所以应慎重选择有质量保证的正牌蓄电池。

9.使用UPS有哪些注意事项?

1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。

2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。

3)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。

4)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。

5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。

6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。

7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。

PS系列的工作原理

一.PS系列的高频化优势

首先,PS系列UPS的输入部分取消了用于与市电隔离的工频变压器 或为降压用的自耦变压器,而采用SPWM技术实现整流高频化(AC/DC)。一方面提高了市电电压允许变化范围;另一方面在控制技术中采用数字信号处理器(DSP)控制,使输入电流正弦化,并与市电电压同相,从而实现UPS高输入功率因数(PF≈1),消除对市电的谐波“污染”,达到环保目的,是一款绿色UPS,同时大副度减少无功损耗,明显降低了运行成本。

其次,抛弃了传统的逆变输出工频变压器,用高频变压器来实现UPS与市电的隔离,不仅噪音低,而且效率高,在UPS的输出级逆变控制电路中采用正弦波直接反馈技术,使其调节高速化,远远优于传统的模拟反馈技术,再加上小的输出滤波器和20kHz以上的SPWM调制,使UPS动态响应特性非常好,而且输出的正弦波非常纯净光滑。

另外,在逆变保护电路中采用性能优良的过滤保护技术,使逆变器不仅具有较强的过载功能,,而且具有强有力的自身保护;PS系列UPS内部的蓄电池组也采取高频变换方式充电,当市电停电,UPS转换为由蓄电池给逆变器供电时亦采取高频变换降压方式(DC / DC)实现。

二.PS系列的智能化优势

UPS的智能化包括系统运行状态自动识别和控制、系统故障自诊断、蓄电池自动监测管理、智能化内部信息检测与显示等。

在系统运行状态识别与控制方面,通过内部传感器和状态逻辑及时识别系统所处的运行状态,判定系统运行程序和运行是否正常,有效地防止了系统的误操作对系统自身和负载所带来的危害,提高了UPS的可靠性。

UPS智能化的另一个方面是通过运行于PC机内的监控软件实现的,通过RS232接口将UPS与PC机串口连接,并在PC机上运行UPS的监控软件,由PC机定时发送查询指令,UPS则在规定的时间内返回运行参数信息,再由PC机进一步对UPS的运行状态、故障的具体部位等进行判断,并在必要时对UPS发出指令进行干预和提醒维护人员,并在UPS供电时间结束前自动中止计算机或局域网的运行,并将现场信息自动存盘。

三.PS系列的网络化优势

在大量引进微处理监控技术的基础上,四通PS系列能在UPS和计算机网络之间建立起双向通信调控管理功能,把UPS当作广域网络的一个独立节点并装上通讯适配器,给UPS分配独立的IP地址。这样,网管员或被授权人可在网络的任何地方通过网络像管理计算机一样对UPS的情况进行实时远程监控,利用这种控制功能用户可在计算机网络终端上实时监控UPS的运行参数(例如:输入、输出的电压、电流和频率,UPS电池组的充电、放电和电压值的显示,UPS的输出功率及有关的故障、报警信息)。此外,用户还可在计算机网络终端上对UPS的输出执行定时的自动开机、自动关机操作,有序的关机操作将确保用户的软件和数据的安全可靠。

总之,四通PS系列UPS使用MOSFET及IGBT功率元件,成功地实现了高频化、小型化与高效率,也延长了蓄电池的使用寿命,而网络智能化技术不仅提供完全可靠的网络电源管理,也为节能提供了一种最佳的方案。可以说四通PS系列顺应了最新的UPS技术发展趋势,是一款在性能价格上极具竞争力的产品,必将在中国的企业级UPS市场上取得令人瞩目的成绩。

12.蓄电池的容量是什么含义?

一般用20小时放电率(C10)的安时数代表电池额定容量的大小,即在25℃下以恒定电流放电20小时至终止电压(1.75V/单格),该电流的20倍即为电池的容量,一般用AH数表示。例如,12V/100AH的电池是指该电池能够以5A(0.05C)的电流恒定放电至终止电压10.5V,可连续放电20小时。另外要注意,电池放电时间与放电电流不是线性关系,如100AH电池以100A的电流放电支持不了1个小时,只有数十分钟;而以1A的电流放电,则会超出100小时(不推荐如此方式放电)。

13.标准型UPS是否可以直接外接电池作长效型UPS使用?

不适合,由于标准型UPS设计的充电电流较小,另外受散热条件的限制,如作长效型UPS使用,一方面达不到使用目的,另一方面也容易对UPS、电池的使用造成不良影响,甚至于损坏。

14.如何延长不间断电源系统的供电时间?

延长不间断电源系统的供电时间有两种方法:

1. 外接大容量电池组:可根据所需供电时间外接相应容量的电池组,但须注意此种方法会造成电池组充电时间的相对增加,另外也会增加占地面积与维护成本,故需认真评估。

2.选购容量较大的不间断电源系统:此方法不仅可减少维护成本,若遇到负载设备扩充,较大容量的不断电系统仍可立即运作。

15.常见的电力问题有哪些?又有什么不同的解决方式?

有一种常见的误解,认为我们使用的市电,除了偶尔发生的断电事故,是连续而且稳定的,其实不然。市电系统作为公共电网,上面连接了成千上万各种各样的负载,其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能,还会反过来对电网本身造成影响,恶化电网的供电品质。另外意外的自然和人为事故,如地震、火灾、雷击、输变电系统短路等,都会危害电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试,电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种:

1、电涌(power surges):指输出电压有效值高于额定值110%,而且持续时间达一个或数个周期,电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。

2、高压突波(high voltage spikes):指峰值达6000V,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压,这主要是由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。

3、暂态过电压(switching transients):指峰值电压高达 20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压,其主要原因及可能造成的破坏类似于高压突波,只是在解决方法上会有区别。

4、电压下陷(power sags):指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期,大型设备开机、大型电动机启动或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。

5、噪声干扰(electrical line noise):指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰,马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起噪声干扰。

6、频率飘移(frequency variation):系指市电频率的变化超过3Hz以上,这主要是由于应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。

7、电压过低(brownout):指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间,其产生原因包括:大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载等。

8、市电中断(power fai1):指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况,其产生原因有:线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。

针对以上各种电力问题,有几种不同解决方式,见下表

三种UPS针对电力问题的解决效果

后备式在线互动式纯在线式电涌××/△○高压突波××/△○暂态过电压××/△○电压下陷××/△○噪声干扰××/△○频率飘移××/△○电压过低××/△○市电中断○○○

○代表有较佳保护 △代表有限或视状况保护 ×代表没有保护

16.UPS蓄电池的正确使用与维护

在使用不间断电源系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示,因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS系统故障率,有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池:

一、保持适宜的环境温度:影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。

二、定期充电放电:UPS电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,电池的放电电流就不会出现过度放电。

UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,蓄电池会长期处于浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。

三、利用通讯功能:目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

UPS的分类

 UPS作为计算机的重要外设,已从最初的提供后备时间单一功能发展到今天的提供后备时间及改善电网质量的双重功能,在保护计算机数据,改善电网质量,防止停电和电网污染对用户造成危害等方面起着很重要的作用。目前,市场上的UPS品牌种类繁多,但可从电路主结构、后备时间、输入输出方式、输出波形和输出容量等五方面对其进行分类,其中从电路主结构进行分类是现行最被接受的。

早期的后备式UPS在市电供电正常时,市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载,交流旁路相当于一条导线,逆变器不工作,此时供电效率高但质量差。在近年的后备式UPS往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善。当市电异常(市电电压、频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断)时,后备式UPS通过转换开关切换到电池状态,逆变器进入工作状态,此时输出波形为交流正弦波或方波。后备式UPS存在切换时间,一般为4毫秒~10毫秒,但对一般的计算机设备的工作不会造成影响。由于后备式UPS工作时输出波形大都为方波,供电质量相对较差,只适用于要求不高的场合,并且功率一般都较小,多在 2000瓦以下。但后备式UPS产品有着价格优势,比较便宜,适合于小型办公企业和家庭用户使用。

ups电源如何选购

UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解. 一 先确认您需要何种UPS?目前UPS种类有三种:

UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解,

1.先确认您需要何种UPS?目前UPS种类有几种:

1. 后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电, 当市电超出其工作范围或停电时通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:结构简单,体积小,成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波。

2. 在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。其特点是,有极宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。目前,功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。

3. 在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有较宽的输入电压范围,噪音低,体积小等特点,但同样存在切换时间。

4. UPS按照输出容量大小划分UPS按输入/输出方式可分为三类:单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相输入/三相输出。单相电是指由一根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统;三相电是由三根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统,其中两根火线之间的电压(即线电压)为380V,而火线与零线之间的电压(即相电压)为220V。对于用户来说,三相供电其市电配电和负载配电容易,每一相都承当一部分负载电流,因而中、大功率UPS多采用三相输入/单相输出或三相输入/三相输出的供电方式。

5. 智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势,随着UPS在网络系统上应用,网络管理者强调整个网络系统为保护对象,希望整个网络系统在供电系统出现故障时,仍然可以继续工作而不中断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势,UPS内部硬件与软件的结合,大幅度提高了UPS的功能,可以监控UPS的运行工作状态,如:UP

S输出电压频率,电网电压频率、电池状态以及故障记录等。还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电,以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量,依据实际情况采取相应的措施。当UPS检测出供电电网中断时,UPS自动切换到电池供电,在电池供电能力不足时立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。智能型UPS通过接口与计算机进行通讯,从而使网络管理员能够监控UPS,因此其管理软件的功能就显得极其重要。

二 确定您所需UPS之功率(VA)值

您所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流(A)值。

如是功率(w)值÷0.7=VA值

如市电流(A)值×220=VA值

将所有设备VA值相加得到总VA值,将总VA值加上20%~30%预备容量即得到UPS VA值

三 选购ups一个重要的因素还得考虑到那ups的备用时间和ups品牌.

UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟,长效型为1-8小时。假如您的设备停电时,只需要存盘、退出即可,那选用标准型UPS;假如您的设备停电时,仍须长时间运转,那须选用长效型UPS。假如您确定了UPS种类、容量、备用时间;接下来您须确定的是选购哪一品牌的UPS。这里给您的建议是,您须考虑这品牌的知名度及售后保证条款,如保修年限、维修响应时间等.

 
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