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UPS平均无故障时间MTBF计算VIP免费

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电气原理负UPS平均无故障时间MTBF计算实现uPS系统的主要目的是改进可靠性,使其达到最佳技术性能,最终目标是完全消除发生故障或间断的可能。50年代,第一台静态UPS系统出现时,它们由一个整流器,电池及逆变器构成。逆变器用于稳定输出电源,并在发生整流器故障的情况下,向负载短时间供电(靠电池单独维持)。这种简单的UPS电路结构的可靠性,主要取决于逆变器的可靠性。逆变器的故障将直接导致负载失效。而且,失效时间(不提供负载电流)一直要延续到逆变器修复为止。在60年代早期,引入了静态旁路切换开关,从而当发生逆变器故障或过载时,能够无间断地将负载切换至备用电网供电电源。尽管备用电网供电电源远不如UPS那么可靠,但发生逆变器故障时,它可作为储备电源,在逆变器修理期间继续向负载供电。这一新的结构,切实提高了总体可靠性,使可靠性不再主要取决于逆变器的可靠性。带静态开关的新型UPS的可靠性,取决于备用电网供电电源的品质(MTBFMAINS)、UPS的修复时间(MTTRUPS)、并取决于静态开关的可靠性。此外,本文(第4页)还阐述了,MTBFMAINS和'MTTRUPS对于UPS整体可靠性的影响。近年来,依赖于计算机控制实时信息系统的日常活动呈指数上,对于高可靠UPS配置的需求已成千真万确的事实。特别重要的关键用电设备,不能仅靠单个带静态旁路开关的UPS这样的电源配置;具有(n+1)个并联冗余备用UPS的供电配置,正在成为当今的标准要求。本文阐述各种不同UPS配置的可靠性。整流器/升压电路,电池,逆变器,静态旁路及其它部件的可靠性指标,源于资料MIL-HDBK-217F(Not.21995)中列举的可靠性数据。以下计算,在NEWAVECONCEPTPOWER(概念电源)UPS-系列产品得以实施,并得到现场统计的证实。可惜,因NEWAVE公司的规定,不能公布这些统计资料。1•无静态旁路切换开关(SBS)的UPS单机无静态旁路切换开关的UPS单机的可靠性,基本上取决于整流器,电池及逆变器的可靠性(见图1中的电气原理框图)例:逆变器发生故障时,负载装置即失效。可靠性框图(串联艮D图1无静态旁歸切换开其的里UPSB电气原理框图和可靠性框感.电负UPS系统的可靠性公式中所用的变量说明:MTBFSU:无静态旁路的单UPS装置,两次故障之间的平均时间入UPS:无静态旁路开关单UPS装置的故障率入RECT:整流器的故障率入BATT:电池的故障率入INV:逆变器的故障率无旁路UPS系统的MTBF(即MTBFSU)的计算:MTBFUPS=1/入UPS入UPS=入RECT+入BATT+入INV(E.1)若按NEWAVE公司有关故障的统计分析资料,取各故障率数值,入RECT=20・10—6[小时—1];入BATT=10・10-6[小时T];入INV=20・10-6[小时-1],代入方程(E.1),则无静态旁路UPS系统的故障平均间隔时间(MTBFUPS)MTBFUPS=20,000[小时]2•带静态旁路切换开关(SBS)的单UPS引入一个冗余的备用电网供电电源,并将静态旁路开关与主UPS电源连接,就能大大提高单UPS的可靠性。例:逆变器发生故障时,负载设备将不会失效。负载将无间断地转接至电网供电电源。电這原建莊團可靠性框團C并底取)无静恵旁歸切换开关的单UFSo电逅原理框團和可靠性框團"口公式中所用的变量说明:MTBFUPS+SBS:带静态旁路开关(SBS)的单UPS装置,两次故障之间的平均时间MTBFM:电网供电电源,两次故障之间的平均时间入UPS+SBS:带静态旁路开关的单UPS系统的故障率入SBS:含控制电路的静态旁路开关的故障率入PBUS:并联总线的故障率(仅适用于并联系统)入M:电网供电电源的故障率UPS系统的可靠性USU:静态旁路开关的修复率(uSU=1/MTBFUPS)UM:电网供电电源的修复率(uM=1/MTBFM)MTTRSBS:静态旁路开关的平均修复时间MTTRM:电网供电电源的平均修复时间注意,所有的计算,都采用以下的常数进行:MTBFM=50[小时],该指标表示“优质”的电网供电电源MTTRUPS=6[小时]MTTRM=0.1[小时]此外,根据NEWAVE公司有关故障的统计分析资料,由功率部分及控制电子线路引起的静态旁路开关故障率,取下列数值:入SBS=2・10-6[小时-1]带静态旁路开关的UPS系统的MTBF(即MTBFSU+SBS)的计算:MTBFUPS+SBS=1/入UPS+SBS入UPS+SBS=入UPS//入M+入SBS(E.2)入呷入R(Kwt+AU+Punbi-1^)AUPJAM*KpfUurKA*{七JUd(*lhj...

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