Moduri de operare UPS. Surse de alimentare neîntreruptibilă (UPS), ce sunt acestea și principiul lor de funcționare

Creșterea cerințelor pentru calitatea energiei electrice în prezent este un proces complet natural. Cerințele standardelor menționate sunt determinate de două componente. Prima include dorința consumatorilor de a se proteja cât mai mult posibil de consecințele situațiilor de urgență din sistemul energetic. A doua componentă este legată de condițiile de funcționare ale sarcinii. Aceasta ar trebui să includă cerințele pentru stabil și operație continuă echipamente electrice inteligente și de putere, reducerea pierderilor în rețeaua de alimentare etc. Unul dintre opțiuni eficiente solutii tehnice la problema calitatii energiei - surse de alimentare neintreruptibile (UPS).

Sarcina principală a UPS-ului este să furnizeze consumatorului energie electrică în momentul în care parametrii de calitate nu se încadrează în standardele reglementate (sag, creșterea tensiunii, distorsiunea semnificativă a formei...). Prin efectuarea acestei sarcini, UPS-ul poate:

• deconectați-vă de la sursa de alimentare și transferați puterea la sarcină folosind propria sursă;
• alimentați sarcina cu tensiunea de rețea reglată.

În UPS-urile mai scumpe poate fi implementată o funcție de îmbunătățire a calității energiei electrice consumate (este integrat un corector de factor de putere).

Tipuri de „alimentare neîntreruptibilă”

Există trei tipuri de bază de UPS.

1. Backup UPS(standby, offline, backup). Cel mai simplu și mai ieftin solutie tehnica(de exemplu, popularul APC Back-UPS CS 500). Dacă tensiunea crește sau scade semnificativ, UPS-ul este deconectat de la rețeaua de 220 V și trece în modul baterie. Elementele principale ale unui UPS offline: baterii (baterie), încărcător, invertor, transformator step-up, sistem de control, filtru (Fig. 1).
   
   
   A)
   
   
   b)
   Orez. 1 Mod de funcționare normal (a) și modul de funcționare cu baterie (b) Avantajul unui UPS offline este costul scăzut și eficiența ridicată atunci când funcționează din rețea. Dezavantaje: nivel ridicat de distorsiune a tensiunii de ieșire (distorsiune armonică mare, ≈30% în caz că undă pătrată), lipsa capacității de a regla parametrii tensiunii de intrare. Caracteristicile tensiunii de ieșire vor fi discutate mai detaliat mai jos.).
2. UPS interactiv(eng. line - interactiv). Este un tip intermediar între un UPS offline ieftin și simplu și un UPS online multifuncțional scump (de exemplu, ippon back office 600). Spre deosebire de un UPS offline, sursa interactivă are un autotransformator care vă permite să mențineți nivelul tensiunii de ieșire în limitele de 220V (+-10%) în timpul scăderilor/creșterilor tensiunii de la rețea (Fig. 2). De regulă, numărul de niveluri de tensiune ale unui autotransformator variază de la două la trei.
   
   
   (A)
   
   
   (b)
   
   
   (V)
   
   
   (G)
   Orez. 2 Funcționarea unui UPS interactiv la tensiunea de rețea normală (a), în timpul unei scăderi a tensiunii de rețea (b), la creșterea tensiunii de rețea (c), în timpul dispariției tensiunii de rețea sau unei creșteri semnificative (d) Tensiunea de ieșire este reglată prin comutarea la robinetul corespunzător al înfăşurării transformatorului. În cazul unei căderi profunde sau unei creșteri semnificative sau dispariții complete a tensiunii de la rețea, această clasă de UPS funcționează similar cu clasa offline: este deconectată de la rețea și generează tensiune de ieșire folosind energia bateriilor. În ceea ce privește forma semnalului de ieșire, acesta poate fi fie sinusoid, fie dreptunghiular (sau trapezoidal).
   Avantajele liniei - interactive în comparație cu un UPS de rezervă: timp de comutare mai scurt la funcționarea alimentată cu baterie, stabilizarea nivelului tensiunii de ieșire. Dezavantaje: eficiență mai scăzută la operarea din rețea, preț mai mare (comparativ cu tipul offline), filtrare slabă a supratensiunii (supratensiune puls).
3. UPS cu dublă conversie(Engleză: UPS cu dublă conversie, online). Cel mai funcțional și mai scump tip de UPS. Sursa de alimentare neîntreruptibilă este întotdeauna conectată la rețea. Curentul sinusal de intrare trece prin redresor, este filtrat și apoi inversat înapoi la AC. Un convertor DC/DC separat poate fi instalat în legătura DC. Deoarece invertorul funcționează întotdeauna, întârzierea trecerii la modul baterie este practic zero. Stabilizarea tensiunii de ieșire în timpul căderilor sau căderilor de tensiune de rețea este de o calitate mai bună, spre deosebire de stabilizarea UPS-ului interactiv de linie. Eficiența poate fi în intervalul 85%÷95%. Tensiunea de ieșire are adesea o formă de undă sinusoidală (distorsiune armonică<5%).
   
   
   Orez. 3 Diagrama funcțională a uneia dintre opțiunile UPS online din Fig. Figura 3 prezintă o diagramă bloc a opțiunii UPS online. Tensiunea de rețea este redresată aici de un redresor semicontrolat. Tensiunea impulsului este filtrată și apoi inversată. Schemele UPS online pot conține una sau mai multe așa-numite bypass-uri (comutatoare bypass). Funcția unui astfel de comutator este similară cu cea a unui releu: comutarea sarcinii pentru alimentare de la baterie sau direct din rețea.
   Pe baza structurii online, sunt create nu numai UPS-uri monofazate de putere redusă, ci și UPS-uri industriale trifazate. Continuitatea alimentării cu energie a serverelor mari de fișiere, echipamentelor medicale și telecomunicațiilor se realizează exclusiv pe baza structurii UPS online.
4. Tipuri speciale de UPS. Sunt utilizate și alte tipuri specifice de UPS. De exemplu, o sursă de alimentare neîntreruptibilă ferorezonantă. În acest UPS, un transformator special acumulează o încărcare de energie, care ar trebui să fie suficientă pentru a comuta puterea de la rețea la baterii. De asemenea, unele UPS-uri folosesc energia mecanică a unei supervolante ca sursă de energie.

Principalele caracteristici ale UPS-ului.

1. Putere. Unități de putere: volt-amperi (VA), wați (W), volt-amperi reactiv (VAr). Amintiți-vă că există S total, P activ și Q reactiv. Ecuația care raportează puteri
   S2=P2+Q2
   Putere activă(W) este cheltuit pentru muncă utilă, reactiv (VAr) - nu efectuează muncă utilă. În consecință, puterea totală, prin definiție, este puterea maximă pe care trebuie să o aibă sursa pentru a furniza încărcăturii energia necesară. Raportul dintre puterea activă și puterea totală arată calitatea consumului de energie electrică și se numește factor de putere (PF):
   (lampi incandescente, radiatoare) are PF=1, puterea totala este egala cu cea activa. PC-urile, cuptoarele cu microunde, aparatele de aer condiționat au un exemplu de calcul.
   Calculați o sursă de alimentare neîntreruptibilă pentru un computer (două PC-uri + două monitoare). Este ușor să estimați puterea unui computer dacă știți pentru câtă putere este proiectată sursa de alimentare. Lăsați PC-ul să aibă surse de alimentare de 450 W (putere activă). Dacă PF este necunoscut pentru un PC cu o sursă de alimentare fără PFC (Power Factor Corrector), PF poate fi luat egal cu 0,65. În mod similar, luăm PF-ul monitorului egal cu 0,65. Puterea activa a monitorului este de 50 W. Ca urmare, puterea activă totală a consumatorului (două locuri de muncă)
   Р=450+50+450+50=1000 W
   Putere totală (din formula 2):
   S= Р/PF=1000/0,65=1538 (VA).
   Dacă în sursele de alimentare (PSU) ale PC-ului și monitorului este instalat un corector de factor de putere (PF=1), atunci puterea totală S este egală cu cea activă.
   S=P=1000 (VA)
   Pentru o încărcare a unui calculator, puteți calcula un UPS fără rezervă de putere pe baza următoarelor fapte:

• Sursele de alimentare pentru computer au protecție la suprasarcină. Cu alte cuvinte, PC-ul nu va putea consuma mai multă putere decât puterea declarată a sursei de alimentare.
• Putere de alimentare – putere maximă. De fapt, în modul descărcat (imediat după pornire), PC-urile consumă aproximativ 50% din puterea lor.

Rezultat.
Deci, parametrii UPS minimi necesari sunt:

• pentru PC-uri cu surse de alimentare fără PFC – 1 kW / 1540 VA.
• pentru PC-uri cu surse de alimentare cu PFC – 1kW/1kVA.

Pentru prima opțiune este potrivită o sursă de alimentare neîntreruptibilă apc Smart-UPS C 2000VA (UPS liniar interactiv 2 kVA / 1,3 kW). Pentru al doilea - UPS Ippon Smart Winner 1500 (1,35 kW) sau Eaton 5SC 1500 VA (1,05 kW).
Când se calculează, este important să se țină cont de creșterile de putere pe termen scurt pentru sarcini precum motoarele electrice. În momentul pornirii, Istart-ul curent este de cinci, de șapte ori mai mare decât In:
Istart=(5÷7)*In

Caracteristicile aplicației.

Sursele de alimentare neîntreruptibilă pentru cazane de încălzire, precum și sursele de alimentare neîntreruptibilă pentru cazanele pe gaz, au o caracteristică asociată modurilor de funcționare ale conductorului neutru. Adesea, automatizarea cazanului necesită conectarea neutrului rețelei. Faptul este că circuitul de control al flăcării arzătorului este conectat la masă și într-o rețea cu patru fire de 220V, conductorul neutru și împământarea cazanului sunt în cele din urmă închise prin pământul fizic. Cu toate acestea, dacă neutrul este rupt sau zeroul consumatorului este deconectat mecanic de la zero rețeaua de alimentare (funcționare offline UPS), circuitul de control al flăcării este întrerupt. Următoarele soluții sunt posibile pentru a rezolva această problemă:

concluzii

Punctul de plecare pentru alegerea unei surse de alimentare neîntreruptibilă este determinarea naturii sarcinii (UPS pentru computer, pentru încălzirea cazanelor...). Pentru consumatorii critici și dispozitivele care conțin motoare de curent alternativ, ar trebui să alegeți UPS-uri online scumpe și funcționale. Pentru PC-uri și echipamente de birou, sunt potrivite UPS-uri mai ieftine line-interactive sau back-up. Următoarea alegere este de a calcula puterea și durata de viață a bateriei UPS-ului. De asemenea, ar trebui oferită posibilitatea utilizării unui zero „prin”. Atunci când se formează decizia finală, ar trebui să se țină cont de popularitatea mărcilor de pe piață: liderul APC deține aproximativ 50% din totalul vânzărilor, urmat de Ippon, Eaton Powerware și Powercom cu o marjă semnificativă.

Soluție industrială: UPS-ul, împreună cu echipamentul protejat, este montat într-un rack de 19 inchi

Sursele de alimentare neîntreruptibilă au evoluat în paralel cu computerele și alte dispozitive de înaltă tehnologie pentru a furniza energie fiabilă acestui echipament, lucru pe care rețelele standard de alimentare nu îl pot oferi. :128 Cele mai comune modele sunt ca un dispozitiv separat, inclusiv o baterie și un convertor DC-AC. Volanții și pilele de combustibil pot fi, de asemenea, folosite ca sursă de rezervă. În prezent, puterea UPS-ului este în intervalul 100 W ... 1000 kW (sau mai mult), sunt posibile tensiuni de ieșire diferite. :142

Motive de utilizare

Întreruperile pe termen scurt ale funcționării normale a rețelei electrice sunt inevitabile. Cele mai multe întreruperi de curent pe termen scurt sunt cauzate de scurtcircuite. Este aproape imposibil să protejezi complet rețeaua electrică de ele sau, în orice caz, ar fi foarte scump. :Cu. 6 Întreruperile de curent pe termen scurt apar mult mai des decât cele pe termen lung. Întreruperile lungi de alimentare pot fi evitate utilizând transferul automat de transfer (ATS). În acest caz, întreruperile de scurtă durată vor avea loc nu numai în cazul unui scurtcircuit pe oricare dintre liniile care alimentează ATS, ci și pe liniile care alimentează consumatorii vecini. :Cu. 8

Alimentarea neîntreruptă diferă de alimentarea cu energie garantată prin aceea că, în cazul sursei de alimentare garantate, este permisă o întrerupere în timpul punerii în funcțiune a sursei de rezervă. În cazul sursei de alimentare neîntreruptibilă, este necesară activarea „instantanee” a unei surse de rezervă. Această cerință importantă limitează gama de surse de rezervă potrivite pentru utilizarea în sursele de alimentare neîntreruptibile. În practică, de obicei, o singură sursă poate fi folosită - o baterie reîncărcabilă.

Funcția principală a unui UPS este de a asigura continuitatea alimentării cu energie electrică prin utilizarea unei surse alternative de energie. În plus, UPS-ul îmbunătățește calitatea sursei de alimentare, stabilizându-i parametrii în limitele stabilite. UPS-ul utilizează de obicei surse de curent chimic ca stocare a energiei. Pe lângă acestea, pot fi folosite și alte dispozitive de stocare. :P. 1.1 Sursa primară poate fi alimentată de la rețea sau de la generator. :P. 3.1.3

Industrie

Echipamentele tehnologice complexe ale producției industriale moderne nu pot funcționa normal dacă alimentarea cu energie nu este neîntreruptă. Pentru multe instalații industriale, o întrerupere a alimentării de câteva secunde sau chiar zecimi de secundă duce la întreruperea procesului tehnologic continuu și la oprirea producției. :Cu. 5

Dacă timpul admisibil de întrerupere a alimentării este mai mic de 0,2 s, este posibilă numai utilizarea surselor de alimentare neîntreruptibilă; protecția prin întrerupătoare cu scurtcircuite pentru a reduce timpul de întrerupere a alimentării este în acest caz imposibilă sau ineficientă. Dacă timpul permis este mai mare de 0,2 s, este posibil să se folosească protecția sursei de alimentare sau să se utilizeze surse de alimentare neîntreruptibile. Cu un timp acceptabil de 5...20 s, este posibil să abandonați sursele de alimentare neîntreruptibile și să utilizați un comutator de transfer automat. :Cu. 61

Pentru motoarele electrice, scăderile de tensiune într-o rețea de 0,4 kV care durează 0,3...0,5 s pot duce la faptul că vectorii EMF reziduali ai motoarelor electrice pot fi defazați cu vectorii de tensiune a rețelei. Ca urmare, la restabilirea energiei, declanșatoarele electromagnetice ale întrerupătoarelor de circuit vor funcționa și motoarele electrice vor fi oprite complet. În același timp, căderile de tensiune care durează mai puțin de 0,3 s nu reprezintă un pericol, prin urmare, pentru motoarele electrice, lupta împotriva căderilor de tensiune are de obicei ca scop prevenirea deconectarii contactoarelor în circuitul principal de alimentare de 0,4 kV. O astfel de măsură este de a alimenta circuitele de control al contactoarelor de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă. :Cu. 251

Susceptibilitatea controlerelor industriale de pe cipurile logice la căderile de tensiune este similară cu susceptibilitatea computerelor. :160

Funcționarea defectuoasă a contactoarelor și releelor ​​poate apărea atunci când tensiunea este întreruptă timp de 5...10 ms și 80...120 ms. Diferența de funcționare a aceluiași dispozitiv apare din diferența de mărime instantanee a tensiunii de curent alternativ atunci când începe scăderea de tensiune. Când tensiunea trece prin zero, stabilitatea este de peste 10 ori mai mare. :165

Acasa si in birouri

Cea mai comună aplicație în viața de zi cu zi și în birouri este oprirea computerului fără a pierde date în timpul unei pene de curent. Când scăderile de tensiune durează 0,2 s, procedurile de citire/scriere ale computerului se opresc; 0,25 s - blocarea sistemului de operare; 0,4 s - repornire. :158

De urgență

Sursele de alimentare care sunt utilizate în cazul întreruperii alimentării normale sunt împărțite în surse de rezervă și surse de alimentare pentru sistemele de siguranță.

Regulament

Comisia Electrotehnică Internațională a adoptat un grup de standarde:

Clasificarea internațională a UPS

Istoria UPS-urilor electronice de curent alternativ începe cu inventarea tiristoarelor în 1957. În 1964...1967 Au fost create UPS-uri cu putere redundantă de până la 500 kVA. Până în prezent, principala schimbare în design a fost înlocuirea tiristoarelor cu tranzistoare IGBT. :130

Schema de backup

Dezavantaje: în modul „on-line” nu îndeplinește funcția de filtrare a vârfurilor și oferă doar stabilizarea tensiunii extrem de primitive (de obicei 2-3 trepte ale unui autotransformator, comutate prin releu, funcția se numește „AVR”).

În „modul de baterie”, unele circuite, mai ales ieftine, scot o frecvență mult mai mare de 50 Hz la sarcină și o oscilogramă de curent alternativ care are puține în comun cu unda sinusoidală. Acest lucru se datorează utilizării unui transformator clasic mare în circuit (în loc de un invertor care folosește întrerupătoare cu semiconductor). Datorită faptului că un transformator de această dimensiune are (datorită apariției histerezii în miez) o limitare a puterii transmise, care crește liniar cu frecvența, acest transformator (ocupă 1/3 din volumul întregului UPS) este suficient pentru a alimenta circuitul de încărcare a bateriei la 50 Hz în modul „online”. Dar, în „modul bateriei”, prin acest transformator trebuie să treacă sute de wați de putere, ceea ce este posibil doar prin creșterea frecvenței.

Acest lucru face imposibilă alimentarea dispozitivelor care utilizează, de exemplu, motoare asincrone (aproape toate aparatele de uz casnic, inclusiv sistemele de încălzire).

De fapt, un astfel de UPS poate alimenta doar dispozitivele care nu sunt solicitante în ceea ce privește calitatea energiei, adică, de exemplu, toate dispozitivele cu surse de alimentare comutatoare, unde tensiunea de alimentare este imediat rectificată și filtrată. Adică computere și o parte semnificativă a electronicelor moderne de larg consum. De asemenea, puteți alimenta dispozitivele de iluminat și încălzire.

Circuit dublu de conversie

Modul dublă conversie (engleză online, dublă conversie, online) - este folosit pentru a alimenta serverele încărcate (de exemplu, servere de fișiere), stații de lucru de înaltă performanță din rețea locală, precum și orice alt echipament care impune cerințe crescute asupra calității sursa de alimentare a rețelei. Principiul de funcționare este dubla conversie a tipului curent. În primul rând, curentul AC de intrare este convertit în DC, apoi înapoi în AC folosind un convertor invers (invertor). Dacă tensiunea de intrare scade, nu este necesară trecerea sarcinii la alimentare de la baterii, deoarece bateriile sunt conectate în mod constant la circuit (așa-numitul mod tampon de funcționare a bateriei), iar pentru aceste UPS-uri parametrul „timp de comutare” nu este are sens. În scopuri de marketing, se poate folosi expresia „timpul de comutare este 0”, care reflectă corect principalul avantaj al acestui tip de UPS: absența unui interval de timp între pierderea tensiunii externe și pornirea alimentării bateriei. UPS-urile cu dublă conversie au o eficiență scăzută (de la 80 la 96,5%) în modul on-line, motiv pentru care au generare de căldură și niveluri de zgomot crescute. Cu toate acestea, UPS-urile moderne de putere medie și mare de la producători de top au o varietate de moduri inteligente care permit reglarea automată a modului de operare pentru a crește eficiența cu până la 99%. Spre deosebire de cele două circuite anterioare, acestea sunt capabile să regleze nu numai tensiunea, ci și frecvența (VFI conform clasificării IEC).

Avantaje:

• fără timp de comutare la puterea bateriei;
• tensiune de ieșire sinusoidală, adică capacitatea de a alimenta orice sarcină, inclusiv sistemele de încălzire (care au motoare asincrone).
• capacitatea de a regla atât tensiunea, cât și frecvența (mai mult, un astfel de dispozitiv este și cel mai bun stabilizator de tensiune posibil).

Defecte:

• Eficiență scăzută (80-94%), zgomot crescut și generare de căldură. Aproape întotdeauna dispozitivul conține un ventilator de tip computer și, prin urmare, nu este silențios (spre deosebire de un UPS interactiv în linie).
• Preț mare. Aproximativ de două până la trei ori mai mare decât line-interactive.

UPS DC

Specificații UPS

Proiecta

Dispozitive de stocare electrice

Chimic

Implementarea funcției principale se realizează prin funcționarea dispozitivului din bateriile instalate în carcasa UPS-ului, sub controlul unui circuit electric, deci, orice UPS, cu excepția circuite de control, inclus Încărcător, care asigură că bateriile sunt încărcate atunci când există tensiune de rețea, asigurând astfel că UPS-ul este întotdeauna gata să funcționeze în modul de sine stătător. Pentru a crește durata de viață a bateriei, puteți echipa UPS-ul cu o baterie suplimentară (externă).

Sursele de alimentare neîntreruptibilă pot folosi surse de curent chimic (CHS):

Dinamic

Condensatoare

Când utilizați un DC ATS folosind un circuit releu, puteți utiliza un condensator mare pentru a evita întreruperile de alimentare în timpul comutării. :Cu. 229

Bypass

Un bypass este una dintre componentele UPS-ului. Modul Bypass (ing. Bypass, „bypass”) - alimentarea sarcinii cu tensiunea de rețea filtrată, ocolind circuitul principal UPS. Trecerea în modul Bypass se realizează automat sau manual (comutarea manuală este asigurată în cazul întreținerii preventive a UPS-ului sau înlocuirii componentelor acestuia fără a deconecta sarcina). Poate face așa-zis phasanul („prin zero”). Este folosit în circuite online; în plus, atunci când UPS-ul online este oprit de butonul OFF, acesta rămâne în modul bypass, același lucru se întâmplă atunci când componentele de putere ale circuitului sunt distruse, determinate de circuitele de control, precum și când circuitul este oprit în caz de urgență din cauza unei suprasarcini la ieșire. În UPS-ul interactiv în linie, modul de operare „on-line” este bypass-ul.

stabilizator de tensiune AC

Folosit în UPS-urile care funcționează pe o bază interactivă. Adesea UPS-ul este echipat doar cu un booster, care are doar unul sau mai multe trepte de creștere, dar există modele care sunt echipate cu un regulator universal care funcționează atât pentru creșterea (boost), cât și pentru scăderea (buck) a tensiunii. Utilizarea stabilizatorilor vă permite să creați un circuit UPS care poate rezista la „scăderi” și „scăderi” lungi și profunde ale tensiunii de intrare a rețelei (una dintre cele mai frecvente probleme în rețelele electrice domestice) fără a trece la baterii reîncărcabile, care pot semnificativ crește „durata de viață” a bateriei.

Invertor

Invertor- un dispozitiv care convertește tipul de tensiune din constantă în alternativă (în mod similar, alternativă în directă). Principalele tipuri de invertoare:

• invertoare care generează tensiune dreptunghiulară;
• invertoare cu aproximare pas cu pas;
• invertor cu modulație de lățime a impulsurilor (PWM).
• convertor cu modulație de densitate a impulsurilor (PDM, engleză Modulare a densității impulsurilor)

Un indicator care caracterizează gradul în care forma de tensiune sau curent diferă de forma ideală sinusoidală - coeficient de distorsiune neliniară (engleză). Valori tipice:

• 0% - forma semnalului este complet sinusoidală;
• aproximativ 3% - o formă apropiată de sinusoidală;
• aproximativ 5% - forma semnalului este apropiată de sinusoidală;
• până la 21% - semnalul are formă trapezoidală sau în trepte (sinus modificat sau meandru);
• 43% și mai sus - un semnal dreptunghiular (meandru).

Pentru a reduce influența asupra formei tensiunii din rețeaua de alimentare (dacă nodul de intrare al unui UPS construit conform unui circuit de conversie dublă este un redresor cu tiristoare, un element neliniar care consumă un curent de impuls mare, un astfel de UPS determină apariția unui -ordin armonici), este instalat unul special în circuitul de intrare UPS filtru THD. Când utilizați redresoare cu tranzistori, factorul de distorsiune neliniară (în engleză) Distorsiune armonică totală, THD) este de aproximativ 3% și nu se folosesc filtre.

Transformator

Izolarea galvanică între intrare și ieșire (de regulă, într-un UPS acest lucru nu se face deloc din motive fundamentale de trecere a unui „prin zero” la sarcină, adică absența oricărei comutări a firului neutru de la UPS intrare la ieșire) este efectuată de UPS-ul instalat în circuitul de intrare (între rețeaua electrică și redresor) transformator de izolare de intrare. În consecință, în circuitul de ieșire al UPS-ului dintre convertor și sarcină există a transformator de izolare de ieșire, care asigură izolarea galvanică între intrarea din circuitul UPS și ieșirea către sarcina conectată.

Interfață

Pentru monitorizarea avansată a stării UPS-ului în sine (de exemplu, nivelul de încărcare a bateriei, parametrii curentului electric de ieșire), sunt utilizate diverse interfețe: pentru conectarea la un computer - un port serial (COM) sau USB, în timp ce producătorul UPS-ului furnizează proprietar software care permite, după analizarea situației, să determine timpul de funcționare și să ofere operatorului posibilitatea de a opri computerul în siguranță, încheind toate programele. Pentru a monitoriza starea surselor de alimentare neîntreruptibile și a altor echipamente prin intermediul unei rețele locale, se utilizează protocolul SNMP și software-ul specializat.

Pentru a crește fiabilitatea întregului sistem în ansamblu, se utilizează redundanța - o schemă care constă din două sau mai multe UPS-uri.

Producătorii

Distribuția vânzărilor de UPS după producător (2017, IT Research).

Moduri de funcționare ale surselor de alimentare neîntreruptibile cu conversie dublă a tensiunii

UPS-ul On-Line are două moduri principale de operare:

A) Modul de rețea(sau modul online).
UPS-ul funcționează în acest mod atunci când rețeaua de intrare se află în intervalul permis (domeniul de intrare - vezi datele tehnice UPS). În acest mod, sarcina este alimentată conform schemei „Rețea de intrare -> Redresor -> Invertor -> Încărcare”. în care Încărcător functioneaza, bateriile se incarca.

B) Modul baterie (autonom).(sau modul Onbattery / Battery).
UPS-ul intră în modul de sine stătător dacă tensiunea de intrare a rețelei este în afara domeniului permis (domeniul de intrare - vezi datele tehnice UPS). Sarcina este alimentată conform schemei „Baterie -> Invertor -> Încărcare”. Încărcătorul nu funcționează, bateriile sunt descărcate.

Tranzițiile între modurile A) și B) se efectuează fără întrerupere a tensiunii de ieșire (timpul de comutare este zero). Nu există procese tranzitorii.

Cometariu:În specificațiile tehnice, domeniul de intrare este de obicei desemnat ca „gamă de intrare UPS fără a trece la baterii” sau „gamă permisă de modificări ale tensiunii de intrare (fără trecerea la baterii).”

Se recomandă să porniți inițial UPS-ul atunci când rețeaua este normală, adică. UPS-ul începe să funcționeze în modul de rețea. De asemenea, este posibil să porniți fără rețea (pornire „la rece” sau pornire cu baterie), dar trebuie să vă asigurați că bateria este normală. Se recomandă să nu supraîncărcați UPS-ul deoarece majoritatea sarcinilor nu sunt stabile. Sarcina maximă recomandată pentru UPS este de 75%. De asemenea, este necesar să se asigure că curenții de sarcină de pornire (dacă există) nu depășesc puterea nominală de ieșire a UPS-ului.

Atenţie! Utilizarea UPS-ului fără baterie este interzisă, cu excepția cazului în care se înlocuiește acumulatorul.

În plus față de cele două moduri de operare principale, UPS-ul are două moduri de ocolire a serviciului:

Ele pot fi numite și modul de urgență sau modul de întreținere.

Poate fi numit și modul „sleep” sau „standby”.

UPS-ul intră în acest mod dacă tensiunea de intrare a rețelei este pierdută și UPS-ul a funcționat timpul necesar în modul baterie, bateriile s-au descărcat la pragul minim setat (energia bateriei este epuizată) și sarcina a fost scoasă de sub tensiune. Acum dispozitivul funcționează în modul de așteptare al rețelei - toate unitățile de alimentare din el sunt oprite, doar placa de control, unitatea centrală de procesare (CPU), ecranul funcționează, procesorul așteaptă să apară tensiunea de intrare.

Există două opțiuni:

• Dacă rețeaua apare în câteva ore (sau câteva zile, în funcție de tipul de baterie) în timp ce UPS-ul este în modul de așteptare a rețelei, UPS-ul va porni complet și va intra în modul normal de funcționare a rețelei (A).
• Dacă rețeaua nu apare mult timp (pragul de timp depinde de tipul de baterie), UPS-ul se va opri complet.

Atenţie: vezi, de asemenea, Anexa 1 la acest articol „Logica de descărcare, oprire automată după descărcare, pornire când rețeaua de intrare este restabilită”.

Cometariu: Unele UPS-uri cu funcția „full autostart” activată nu au un mod de rețea de așteptare (de intrare), adică după ce rețeaua de intrare este pierdută și timpul alocat a fost petrecut în modul baterie, UPS-ul este complet oprit.

UPS-urile on-line au modul de urgență:

G) Operare de urgență.
UPS-ul comută la acesta atunci când orice senzor intern trimite un semnal de alarmă către CPU, de exemplu, temperatura este prea mare sau tensiunea de ieșire a invertorului este prea mare. În acest caz, unitatea de alimentare de urgență corespunzătoare este oprită și se declanșează o alarmă sonoră și/sau luminoasă. Dacă este necesar, sarcina este comutată la alimentare prin linia de bypass.

De asemenea, modul de urgență sau alarma poate fi activat pentru scurt timp în timpul procesului de pornire/autotest, acest lucru este normal.

Atenţie: La multe modele de UPS, alarmele sonore și luminoase de urgență sunt date după cum urmează: LED-ul roșu (Defecțiune) se aprinde și este emis un semnal sonor constant.

Atenţie: dacă evenimentul de urgență nu este semnificativ, de exemplu, o ușoară suprasarcină (sau creșterea temperaturii), atunci când sursa problemei este eliminată, de exemplu, reducerea sarcinii (sau a temperaturii camerei), UPS-ul va reveni automat la modul de funcționare . Dar, în cazul unui accident grav (de exemplu, a existat o suprasarcină mare, în timp ce UPS-ul în sine nu a fost deteriorat), unitatea se poate bloca și pentru a o readuce în modul de funcționare, este necesar să reporniți complet dispozitivul și opreste-l.

UPS-urile on-line au următoarele moduri de pornire:

H) Modul de pornire
Acesta este un mod tranzitoriu (pe termen scurt) în care UPS-ul sau unitatea de alimentare neîntreruptibilă este în proces de tranziție de la o stare oprită la o stare complet pornită.

Opțiuni de pornire posibile:

1. Pornire „la rece”. UPS-ul este oprit. Nu există o rețea de intrare. Pornim manual invertorul. UPS-ul intră în modul normal de baterie.
2. Începeți de la rețea. UPS-ul este oprit. Tensiunea este furnizată la intrarea UPS (rețeaua de intrare este normală). UPS-ul trece în modul de încărcare a bateriei cu invertorul oprit (mod E).
3. Pornirea invertorului. UPS-ul este în modul de încărcare a bateriei cu invertorul oprit (mod E). Rețeaua este normală. Pornim manual invertorul. UPS-ul intră în modul online normal (A).
4. Pornire automată când rețeaua este restabilită. UPS-ul este în modul standby de intrare (F). Rețeaua a apărut. UPS-ul intră în modul online normal (A).
5. Pornire automată completă din rețea. UPS-ul este oprit. Tensiunea este furnizată la intrarea UPS (rețeaua de intrare este normală). UPS-ul intră în modul online normal (A) dacă este disponibilă funcția completă de pornire automată.
6. Începe conform programului.
7. Si altii

Atenţie!În modul de pornire, când rețeaua este disponibilă, majoritatea UPS-urilor activează temporar bypass-ul (sarcina este alimentată prin bypass electronic). Acesta este comportamentul implicit tipic al majorității modelelor UPS. Totuși, dacă funcția de blocare a bypass-ului electronic este activată când invertorul este oprit (vezi mai jos), bypass-ul nu se va porni nici măcar în modul de pornire!

Atenţie! Dacă rețeaua de intrare este normală, atunci după ce UPS-ul iese din modul de pornire, sunt posibile două opțiuni:

1. UPS-ul intră în modul de încărcare a bateriei cu invertorul (E) oprit, în timp ce majoritatea UPS-urilor funcționează în modul bypass electronic (așa se comportă implicit majoritatea UPS-urilor). Dar dacă funcția de blocare a bypass-ului electronic este activată când invertorul este oprit (vezi mai jos), atunci bypass-ul nu se va porni, sarcina este dezactivată! În orice caz, acum pentru a porni complet UPS-ul trebuie să porniți invertorul folosind butoanele. Acesta este modul în care majoritatea UPS-urilor se comportă implicit.
2. Dacă UPS-ul are funcția de pornire automată completă activată atunci când este prezentă rețeaua (vezi mai jos), atunci după ieșirea din modul de pornire, UPS-ul pornește automat invertorul și UPS-ul pornește automat complet și intră în modul de funcționare rețea (A).

Cometariu: UPS-ul efectuează de obicei un autotest în acest mod (vezi Modul I).

Cometariu: Unele UPS-uri efectuează un test al bateriei în acest mod (vezi modul J).

UPS-urile on-line au un mod de autotest:

I) Modul autotest.
În acest mod, CPU verifică toate unitățile interne ale UPS-ului și, dacă este detectată o defecțiune, se dă o alarmă corespunzătoare. În majoritatea UPS-urilor, modul este activat în timpul procesului de pornire a UPS. Adesea, testarea UPS-ului și a bateriei este combinată.

UPS-urile on-line au un mod de testare a bateriei:

J Mod de testare a bateriei.
În acest mod, redresorul este oprit, adică UPS-ul este forțat în modul baterie, sarcina este alimentată de baterii, CPU trage o concluzie din curba de descărcare a bateriei că bateria este funcțională și, dacă este necesar, o urgență. sunt date indicații despre bateriile defecte sau de schimb.

Cometariu:În multe UPS-uri, dacă testul are succes, nu sunt emise mesaje; dacă testul este negativ, semnalele corespunzătoare sunt emise, de exemplu, un semnal sonor, un LED portocaliu „baterie slabă” sau un mesaj similar pe ecran, un semnul bateriei barat se aprinde etc.

Cometariu: Modul poate fi activat manual cu ajutorul butoanelor, folosind software-ul sau folosind un program intern special al procesorului.

Cometariu: Unele sisteme UPS pot include testarea periodică a bateriei.

Cometariu: la unele UPS-uri, modul de testare este activat în timpul pornirii UPS-ului sau a invertorului acestuia, iar dacă testul eșuează, de exemplu, bateriile sunt descărcate sau nu sunt conectate, atunci UPS-ul nu pornește.

Anexa I

1. Logica de funcționare

1.1 Logica de descărcare, oprire automată după descărcare, pornire când rețeaua de intrare este restabilită

Rețea OK

• UPS-ul cu o putere de 1000 VA / 700 W (cu baterie de 9-12 Ah) este pornit manual.

• Încărcare conectată. UPS-ul funcționează la 50% sarcină (350 W) în modul de rețea. UPS-ul are un timp de autonomie estimat la 30 de minute.
• Bateriile se încarcă. Tensiunea de încărcare flotantă pentru o baterie de 12 V (tensiune de încărcare flotantă) este de ~ 13,6 ... 13,8 V (mai rar, pentru unele modele 13,8 ... 14,2 V).
• Rețeaua a dispărut, UPS-ul a trecut în modul baterie.
• UPS-ul alimentează în mod normal sarcina în modul baterie timp de 30 de minute.
• După 30 de minute, ieșirea UPS-ului se oprește (bateriile sunt descărcate, sarcina este dezactivată). Acest lucru se întâmplă atunci când tensiunea fiecărei baterii de 12 volți a atins 10 V. Acesta este valoarea de sfârșit de descărcare pentru majoritatea bateriilor sigilate AGM cu plumb. Dar UPS-ul în sine continuă să funcționeze, placa logică, procesorul și ecranul funcționează. Acest mod poate fi numit modul de așteptare de rețea (F).
• În momentul în care sarcina este oprită, tensiunea bateriei crește la 11-12 V per baterie, deoarece puterea de descărcare a scăzut brusc de la ~ 360 W la aproximativ 10 W (placile logice UPS de 1-3 kVA consumă 5-15 W) , astfel încât UPS-ul are capacitatea de a lucra mult timp.
• UPS-ul poate rămâne în acest mod de așteptare a rețelei (F) de la câteva ore la câteva zile, în funcție de numărul și capacitatea bateriei.

• • Dacă rețeaua de intrare apare în timp ce UPS-ul este în modul de așteptare, UPS-ul va reveni automat complet la modul normal de rețea.

Cometariu: Este posibil ca UPS-ul să nu activeze invertorul imediat, ci după un timp, când bateriile sunt suficient de încărcate. Aceasta corespunde programului încorporat în CPU - UPS-ul nu trebuie pornit complet până când bateria nu este încărcată și până când este garantat cel puțin un timp minim de autonomie. Acest algoritm protejează UPS-ul de cazurile de apariție pe termen scurt și de dispariție a tensiunii de rețea etc.

• • Dacă nu există o rețea de intrare, atunci UPS-ul va rămâne în acest mod de așteptare (de la câteva ore la câteva zile, în funcție de numărul și capacitatea bateriei) până când tensiunea de pe fiecare baterie de 12 volți scade la 10 V (în unele UPS-uri). până la 7-9 V per baterie). Odată ce acest prag este atins, UPS-ul se va opri complet.

• UPS-ul este în starea oprită.

• Acum, dacă apare rețeaua, UPS-ul se va porni complet de la sine (chiar și cu bateriile puternic descărcate/defecte/lipsă) numai dacă funcția de pornire automată este disponibilă (aceasta este o opțiune, vezi mai jos). Majoritatea UPS-urilor nu au această funcție în mod implicit, atunci UPS-ul poate fi pornit complet manual. În același timp, majoritatea UPS-urilor vor porni în mod normal chiar și cu bateriile foarte descărcate/defecte. Cu toate acestea, există modele de dispozitive cu un test al bateriei la pornire, care nu va porni dacă bateria este defectă/descărcată sub normal/lipsește. În mod obișnuit, bateriile se pot descărca grav dacă rețeaua se defectează, UPS-ul se epuizează, apoi se oprește și este lăsat deconectat (fără alimentare de la rețea!) timp de câteva săptămâni/luni.

Cometariu: Numerele de mai sus sunt aproximative // ​​alte valori sunt posibile

1.2 Logica de funcționare în funcție de frecvența rețelei de intrare. Frecvența de intrare, de ieșire

Similar cu domeniul admisibil de tensiune de intrare, UPS-ul are, de asemenea, un interval de frecvență de intrare permis:

• UPS-ul funcționează în modul Online (A) când frecvența de intrare se află în intervalul permis (a se vedea datele tehnice UPS).
• UPS-ul intră în modul baterie (B) dacă rețeaua de intrare se află în afara intervalului de frecvență permis (vezi specificații UPS).

În modul baterie, în absența unei rețele de intrare, frecvența tensiunii la ieșirea UPS este foarte stabilă (stabilizare cu cuarț) din cauza lipsei de sincronizare cu rețeaua. Precizia tipică a frecvenței este pentru tipuri diferite UPS variază de la 50Hz +/-0,05% la 50Hz +/-0,5%.

În modul de rețea (A), tensiunea de ieșire a UPS-ului este sincronizată cu tensiunea de intrare tensiunea principala, adică dacă frecvența rețelei de intrare este în intervalul permis, atunci frecvența de ieșire este egală cu frecvența de intrare. Sincronizarea (egalitatea fazelor și a frecvențelor) este necesară pentru o tranziție sigură între modurile invertor și bypass.

Exemplul 1: Interval de frecvență de intrare pentru 2kVA: 50Hz ±4Hz. Frecvența de intrare 52 Hz. Ieșirea UPS-ului este de 52 Hz. UPS-ul funcționează în modul rețea (A).

Exemplul 2: Interval de frecvență de intrare pentru 2kVA: 50Hz ±4Hz. Frecventa de intrare 55 Hz. La iesirea UPS avem 50 ±0,25 Hz. UPS-ul funcționează în modul baterie (B).

Cometariu: Uneori apar probleme cu frecvența (la sincronizarea UPS-ului cu rețeaua) la alimentarea UPS-ului diferitelor generatoare diesel. Asigurați-vă că puterea generatorului este selectată corect și că frecvența și tensiunea acestuia sunt corecte. Contactați centrul de service.

Notă: Pentru unele UPS-uri, intervalul de frecvență de intrare admisibil poate fi modificat la cerere.

2 Caracteristici suplimentare

2.1 Funcția 1: blocați bypass-ul electronic când invertorul este oprit

Funcția 1: linia de bypass dezactivată când UPS-ul este pornit cu puterea de intrare

În timp ce invertorul nu funcționează, bypass-ul electronic este oprit. Bypass-ul este, de asemenea, oprit în timpul procesului de pornire și testare.

Inițial, UPS-ul este complet dezactivat. Conectăm UPS-ul la rețea. Invertorul este mereu oprit! Sarcina continuă să fie dezactivată până când pornim invertorul (sau pornește automat).

Există o prezență periculoasă în rețeaua de intrare tensiune înaltă 247 volți, care este prea mare. Dacă bypass-ul se pornește când UPS-ul este pornit (în modul de pornire, modul de testare, în modul de încărcare a bateriei cu invertorul oprit), acest lucru poate deteriora sarcina, deci este necesar un mod de blocare bypass pentru a o proteja.

Atenţie!

Atenţie! Chiar dacă această funcție de blocare este activată, bypass-ul se va porni în continuare în caz de suprasarcină, urgență etc. Dacă acest lucru este inacceptabil, atunci linia de bypass poate fi deconectată complet de la rețea, dar utilizatorul trebuie să înțeleagă că, făcând acest lucru, va reduce drastic siguranța sistemului.

Cometariu:în unele UPS această funcție poate fi activat independent (de exemplu: Pro-Vision Black M).

cometariu: La unele UPS-uri această funcție poate fi activată la cerere.

2.2 Funcția 2: completă pornire automată(pornire automată) dacă există o rețea

Funcția 2: pornire automată completă a UPS-ului când rețeaua este ok

Inițial, UPS-ul este complet dezactivat. Conectăm UPS-ul la rețea. UPS-ul pornește complet automat de la sine. Pentru a porni complet UPS-ul, nu trebuie să apăsați niciun buton.

Exemplu când este necesară această funcție:
UPS-urile sunt situate la stații de bază GSM la distanță, deci este imposibil să porniți UPS-ul manual după ce sunt complet oprite (după o perioadă lungă de lipsă de rețea), deci este necesară pornirea automată.

Atenţie! Majoritatea sistemelor UPS au această caracteristică dezactivată în mod implicit.

Cometariu: La unele UPS funcția poate fi activată la cerere, de exemplu la 1-3 kVA LT.

Cometariu: la unele UPS-uri această funcție este activată implicit (versiunile mai vechi Smart-Vision S, Power-Vision).

2.3 Funcția de setare a intervalului de bypass electronic

Linia de bypass electronic poate fi activată (de exemplu, din cauza supraîncărcării) dacă tensiunea de intrare a rețelei este într-un anumit interval (vezi specificațiile tehnice UPS). De exemplu: 220 V ±10%.

Atenţie: nu confundați acest domeniu al liniei de bypass cu domeniul de intrare al UPS-ului fără a trece la baterie (vezi mai sus).

Atenţie: Intervalul de tensiune de intrare de bypass este de obicei mic. Acest lucru se datorează faptului că în timpul tranziției bypass-ul<->sarcina invertorului trebuie reconectată de la 220 V (invertor) la linia de bypass 220 V ±10%.

Dacă intervalul de tensiune de intrare de bypass ar fi mai larg, ar putea apărea următoarele probleme:

• Comutarea sarcinii de la o linie de 220 V la o linie de 150 V provoacă un curent de supratensiune periculos.
• Alimentarea sarcinii cu o tensiune de, de exemplu, 140 V este nepractică sau chiar periculoasă.

Atenţie: La unele UPS-uri acest interval poate fi modificat. Cu toate acestea, este mai bine să nu faceți acest lucru decât dacă este necesar! Pentru a evita deteriorarea UPS-ului.

UPS on-line în modul line-interactiv

Cometariu: UPS-urile N-Power sunt produse implicit în limba rusă și standard european tensiune de fază 220 V, 230 V (pentru modelele trifazate, respectiv, tensiune liniară 380 V, 400 V).

Atenţie! Nu modificați setările tensiunii de ieșire decât dacă este absolut necesar.

2.7 Funcția de setare a frecvenței nominale/de ieșire UPS

Standardele de frecvență sunt următoarele valori: 50 Hz, 60 Hz.

Capacitatea de a schimba frecvența nominală/de ieșire este diferită pentru fiecare UPS. Vă rugăm să contactați centrul nostru de service pentru sfaturi. În cele mai multe cazuri, modificările sunt posibile numai la fabrică prin comandă prealabilă sau la un centru de service N-Power.

Cometariu: UPS-urile N-Power sunt produse implicit în standardul rusesc și european de frecvență de tensiune de 50 Hz.

UPS on-line în modul stabilizator/convertor de frecvență

Când linia de bypass (în așteptare) sau unitatea de sincronizare este deconectată, multe UPS-uri pot funcționa ca convertoare (de exemplu, 60 Hz -> 50 Hz) sau stabilizatoare de frecvență. Pentru orice întrebări legate de acest mod, vă rugăm să contactați centrul de service N-Power.

Anexa II

Întrebarea clientului cu privire la 1000 LT:
Este clar că, conform cerințelor dumneavoastră, UPS-ul nu poate fi operat fără baterie. Dar, aș dori să înțeleg dacă invertorul se va porni în absența unei baterii atunci când este conectat la rețea? Același caz apare dacă bateriile se defectează, ceea ce va duce la descărcarea bateriei sub nivelul permis. Indiferent dacă o pornire completă din rețea funcționează fără baterie sau nu, va trebui să verificați singur.

Răspuns:

Da, pentru toate UPS-urile mici, fabrica (inginerii de dezvoltare) interzice funcționarea pe termen lung a UPS-ului fără baterie, de exemplu. ca stabilizator de tensiune. Este permisă funcționarea UPS-ului fără baterie timp de până la câteva ore în timp ce bateriile sunt înlocuite. Prin urmare, dacă încercați să utilizați UPS-ul pentru o perioadă lungă de timp fără baterie, veți pierde garanția. Pornirea invertorului, inclusiv cu baterii defectuoase/lipsă, este descrisă în acest articol de mai sus.

Cazurile de baterii defecte sau grav descărcate (chiar lipsă) pot fi similare/nediferențiate, așa că răspunsul la întrebarea dvs. „Autostart complet din rețea funcționează cu baterii defecte/sever descărcate/lipsă în MEV1000LT”: Confirm că, DA (când comandarea unui UPS cu funcția full autostart). Excepția este defecțiunile severe ale bateriei, ca urmare a cărora încărcătorul nu va putea porni și nu va putea intra în modul „încărcare plutitoare”, de exemplu, o fisură a bateriei și o scurgere de electrolit, un scurtcircuit la carcasă, în acest caz. în cazul în care UPS-ul va intra în modul de urgență.

Cometariu: Funcția „pornire automată completă când este prezentă rețeaua” este dezactivată în acest model de UPS în toate livrările curente. UPS-urile cu această funcție activată sunt disponibile la cerere.

Lista modurilor de operare UPS cu dublă conversie

Moduri UPS online:

• A – modul de rețea (sau modul online)
• B – modul baterie (offline) (sau modul Onbattery)
• C – modul bypass electronic
• D – modul bypass manual
• E – modul de încărcare a bateriei cu invertorul oprit
• F – rețea în modul standby (intrare).
• G – modul de urgență
• H – modul de pornire
• I – modul de autotestare
• J – modul de testare a bateriei

Anexa I:

1 Logica de operare

1.1 Logica de descărcare, oprire automată după descărcare, pornire când rețeaua de intrare este restabilită

1.2 Logica de funcționare în funcție de frecvența de intrare. retelelor. Frecvența de intrare, de ieșire.

2 caracteristici suplimentare:

2.1 Funcția 1: Bypass-ul electronic se blochează când invertorul este oprit

2.2 Funcția 2: pornire automată completă (pornire automată) când există o rețea

2.3 Funcția de setare a intervalului de bypass electronic

2.4 Posibilitatea (funcția) de operare On-Line UPS în modul line-interactiv

2.5 Mod (funcție) GreenMode

2.6 Funcția de setare a tensiunii nominale/de ieșire UPS

2.7 Funcția de setare a frecvenței nominale/de ieșire UPS

2.8 Posibilitatea (funcția) de operare a UPS-ului On-Line în modul stabilizator/convertor de frecvență

în caz de accident, întreținere și alte necesități.
Trecerea la bypass manual se efectuează în conformitate cu Instrucțiuni UPS (de obicei, invertorul trebuie oprit mai întâi și UPS-ul este transferat la bypass electronic), altfel poate fi accident.

O sursă de alimentare neîntreruptibilă este o componentă a sistemului de alimentare care se află între sarcină și rețeaua de alimentare. Funcția principală a unui UPS este de a furniza energie neîntreruptă. Cum funcționează o sursă de alimentare neîntreruptibilă? Un circuit UPS simplificat include baterii și elemente speciale UPS care compensează perturbațiile din rețeaua principală, și anume un invertor, un redresor, un filtru și, în unele cazuri. Astăzi, sistemele de alimentare neîntreruptibilă sunt împărțite în trei grupuri. Fiecare grup are propriul său principiu de funcționare al UPS-ului.

Componentele cheie ale UPS sunt. Bateriile sunt cele care determină cât timp funcționează UPS-ul când alimentarea este oprită. De regulă, UPS-urile folosesc baterii plumb-acid cu următorii parametri: tensiune 12V și capacitate 7Ah sau 9Ah. Bateriile sunt de tip etanș și fără întreținere. Cel mai simplu UPS folosește 1 baterie, dar în sursele de alimentare neîntreruptibile puternice numărul lor poate fi de multe ori mai mare.

Backup UPS

Așa-numitele UPS-uri de rezervă sunt cele mai simple și mai accesibile. Principiul de funcționare a unei surse de alimentare neîntreruptibile de acest tip este extrem de simplu: sarcina este alimentată prin rețea dacă există tensiune acolo, în caz contrar, alimentarea este comutată de la baterie. Bateria este încărcată în timp ce UPS-ul funcționează. Conform statisticilor, eficiența unor astfel de UPS-uri în timpul întreruperilor de curent este de 55-60%.

În cele mai multe cazuri, puteți vorbi despre modul în care funcționează un UPS pentru un computer, referindu-vă la principiul de funcționare. Majoritatea sistemelor UPS de acasă pentru computere sunt realizate folosind această tehnologie. Nivelul de protecție pe care îl pot oferi este cel mai scăzut dintre toate sursele de alimentare neîntreruptibile existente. Semnalul este filtrat doar parțial. Adesea, acest nivel de protecție este destul de suficient pentru aparatele electrocasnice, deoarece calitatea puterii în astfel de rețele este puțin mai mare decât în ​​cele industriale.

UPS-urile de rezervă funcționează excelent în tandem cu un computer, dar nu sunt absolut compatibile pentru a lucra în tandem cu pompe, cazane de încălzire și alte echipamente similare, deoarece funcționează. UPS-ul de rezervă nu oferă o formă de undă de tensiune sinusoidală. Pentru computere, acest lucru nu este critic, deoarece folosesc surse de alimentare comutate. Acest fapt permite unor astfel de dispozitive să reziste la o mică întrerupere de curent din cauza prezenței unei anumite cantități de energie în propriii condensatori. Timpul de comutare offline de la rețea la baterie variază de la 2 la 15 milisecunde. Circuitul de operare UPS include un invertor care se rotește DC. Bateria la AC. Trebuie remarcat faptul că astfel de UPS-uri sunt de obicei cu putere redusă.

UPS line-interactiv

Designul și funcționarea surselor de alimentare interactive neîntreruptibile sunt aproape identice cu UPS-ul de rezervă. Excepția este capacitatea de a stabiliza tensiunea, care se realizează folosind un dispozitiv de comutare. Avantajul stabilizării este că nu este nevoie să comutați sursa de alimentare în cazul unor abateri semnificative de tensiune. Abaterile tensiunii de intrare pot ajunge la aproximativ 20% din valoarea normală. Tensiunea de ieșire a sursei de alimentare neîntreruptibilă practic nu fluctuează. Eficiența de protecție a UPS-urilor line-interactive este de 85%.

În comparație cu UPS-urile de rezervă, acestea oferă un nivel mai ridicat de protecție, dar sunt inferioare. Funcționarea unei surse de alimentare neîntreruptibilă liniar-interactivă poate fi împărțită în două grupuri. Dispozitivele aparținând primului grup produc o sinusoidă aproximativă la ieșire, adică una în trepte. Al doilea grup produce o undă sinusoidală „pură” fără nicio distorsiune. Acesta din urmă în unele cazuri poate deveni un înlocuitor pentru un UPS online. Prezența unei sinusoide pure la ieșire le permite să fie utilizate pentru a proteja motoarele electrice și cazanele de încălzire.

UPS online

Cele mai fiabile și de înaltă tehnologie UPS-uri sunt de tip online. Ei implementează tehnologia de dublă conversie - cea mai avansată dintre toate cele existente. Gradul de protecție oferit de astfel de dispozitive tinde spre 100%, indiferent de ce moduri de funcționare ale UPS-ului sunt active: din rețea sau din baterie.

Cum funcționează un UPS cu topologie online? De fapt, principiul de funcționare este încorporat în numele însuși. Curentul de intrare este convertit în DC de către redresor, după care invertorul îl convertește înapoi în AC. Curent alternativ Ieșirea are parametri ideali atât sub formă de tensiune, cât și ca valoare. UPS-ul conține o linie de rezervă - ocolire, prin care se asigură alimentarea cu energie în cazul unei defecțiuni a oricăruia dintre nodurile sursei de alimentare neîntreruptibilă.

Se spune în mod obișnuit că timpul de comutare la baterie este zero, dar în realitate bateriile sunt întotdeauna conectate la circuit. De aceea datele UPS se numesc online. Un astfel de dispozitiv de alimentare neîntreruptibilă vă permite să protejați sarcina de orice tipuri de perturbări care pot apărea în rețeaua principală.

Astfel de UPS-uri sunt folosite pentru a proteja sarcinile critice și foarte sensibile. Toate UPS-urile puternice sunt realizate folosind această tehnologie. În ciuda puterii mari, se folosesc soluții suplimentare care permit creșterea autonomiei. Cel mai adesea, designul permite utilizarea UPS-ului împreună cu un generator sau cu baterii externe.

Cu toate acestea, dubla conversie are și dezavantajele sale. Dispozitivul UPS este destul de complex, ceea ce nu are cel mai bun efect asupra costului său. Prezența dublei conversii reduce eficiența, dar la UPS-urile moderne este destul de mare. Au fost implementate tehnologii speciale de economisire a energiei pentru a crește eficiența acțiune utilă până la valorile maxime. În plus, procesul de dublă conversie este însoțit de generarea de căldură și zgomot. Merită să recunoaștem asta gravitație specifică Toate aceste dezavantaje sunt incomparabil de mici în comparație cu toate avantajele și, cel mai important, cu nivelul de protecție.