台达变频器在EPS应急电源中的应用

本文摘要： EPS主要是作为消防、紧急情况下生産使用的电源，是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。台达根据目前应急电源的市场需求，推出了在EPS应急电源中的专用变频器。该变频器主要是针对了EPS应急电源行业的应用特点，增加了转矩特性曲线、异常再启动等功能，真正实现客制化服务。

关键词： EPS  应急电源   转矩补偿  变频器
abstract：
EPS is mostly used in fire control and emergency production ,wich is a part of safety new building. Delta have new inverter for the emergency power supply .the new inverter could satisfied all of the EPS requirements. The inverter have torque curve and startup after abnormity ,which could work for client .
Keyword:  EPS   Inverter

EPS应急电源的分类及原理：
EPS应急电源是英文Emergency Power Supply的缩写，是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。一般情况是作为消防或生产在紧急情况下使用的电源。例如在高层建筑、商场、医院等地方人多、自然光源有限，一旦出现火灾或电网受到破坏的时候，光源消失一片漆黑，带来的后果将不堪设想。同时消防水泵、应急通道会因为缺少电源而无法工作，最终导致了消防队伍无法施展救助工作，如此更加重了灾害的程度。如果拥有应急电源，将会减少极大的损失，因此应急电源对现代社会的安全发挥越来越重要的作用。
目前EPS采用的控制方式和控制手段不同，针对EPS所带的负载可以归纳三种：一是主要用于应急照明和事故照明的EPS；二是除了应急照明、事故照明之外，还有应用于空调、电梯、卷帘门、排气风机、水泵等混合负载的三相系列EPS；三是直接给电动机供电的变频系列EPS。
EPS应急供电电源系统基本结构组成可以分：1、市电旁路通道，2、逆变器电源供电通道 3、互投转换装置 4、△/Y型隔离变压器。由于EPS针对不同的负载因此系统的框架图也就不同：
照明负载型EPS系统框图


当市电供电正常的时，市电电源经过EPS的交流旁路和转换开关组成的供电通道、以及隔离变压器向用户的各种应急负载供电。这时用户负载所使用的电源是来自电网的市电电源，因此此时的EPS能够带各种电阻性、电容性和电感性负载。当市电供电中断或者超限时，EPS在很短的时间内，完成了从交流旁路供电到逆变器电池供电的切换操作，同时启动了逆变单元进入工作状态。用户负载使用的电源就是经过隔离变压器的EPS逆变电源。当市电恢复正常工作之后，EPS对逆变器执行自动关机操作，并且完成从逆变器电池供电到交流旁路供电的切换。
混合负载型EPS系统框图


混合负载型EPS一般适用与负载比较复杂的场合，比如宾馆、医院、大型商场等。
电机专用型EPS的供电系统主要是为电机类负载设计的，被广泛应用于大功率电动机负载，比如电梯。消防水泵、大型风机等。
EPS与UPS的主要区别
提到EPS必然会想到了UPS，由于EPS和UPS在应用方面有一定的相同点，因此会对此产生一些混淆，这里简单的介绍一下EPS与UPS的主要区别：
应用的目的不同：UPS除了提供不间断供电外，还兼备了改善市电的品质功能，而EPS则主要解决在紧急情况下的应急供电问题,要求与消防联动。UPS供电要求切换的时间很短很短（0－10ms）,EPS则相对比较宽(10-500ms)。UPS以维护信息传输畅通为主要目的，EPS以防范重大灾难事故为主要目的。EPS电压失真度THD要求在线性负载下

台达EPS专用变频器参数：
台达变频器在EPS主要担当了逆变功能，针对EPS行业的特殊性台达变频器主要增加自动转矩补偿、转矩补偿限制、异常再启动等参数，来满足EPS客户的需求。
自动转矩补偿原是为提升电动机大负载阶段的转矩而设置。其原理是当电动机的负载量增大时，变频器根据设定自动提升变频器的输出电压，以抵消或者部分抵消电动机定子绕组电阻上的电压降落造成的励磁不足。在EPS应用中，电动机的定子电阻电压降可近似对应为从变频器输出刀实际负载整个输出过程中的线路损耗。通过调节此参数可以较好的抑制系统轻载时的电压升高和重载时候的电压降落。
转矩补偿限制参数是通过自动转矩补偿增益配合可以实现更加符合EPS工作特性的曲线。在EPS系统中由于存在变压器以及滤波电容等中间环节，从变频器刀负载的线路电压降落与负载电流之间的关系并不是普通的电动机绕组电压降落和定子电流的关系。如下图：


异常再启动参数在EPS系统应用中，用户希望变频器能够最大限度的保证有电力输出，即在任何异常状况下，只要异常状态及时消失，便能够自动恢复刀运行状态。对此台达变频器异常再启动次数2与异常再启动次数复归时间2规定了针对驱动器的不包括oc，ov，occ，ocn，ocd以及BB的所有异常状况的复归参数。也就是说，当用户设置了异常再启动参数2后，不管发生任何异常，只要没有损坏变频器，变频器都可以再异常状况解除后自动恢复到运行状态。

结论：
台达EPS专用变频器真正的实现了客制化服务，完全根据EPS行业的技术特点而开发，满足了EPS行业客户的需求。台达变频器以其严格品质管理和较高的性价比受到了用户的好评。


作者简介：
刘元刚     中达电通股份有限公司AMD产品处工程师