Szünetmentes tápegység

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. május 5-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 11 szerkesztést igényelnek .

A  szünetmentes tápegység (UPS ) olyan tápegység , amely legalább két primer áramforrásból származó bemenettel és egy vagy több kimenettel rendelkezik, amely biztosítja a terhelési teljesítmény átvitelét egyik forrásból a másikba a fogyasztók folyamatos áramellátása érdekében, ha áramszünet esetén. áramkimaradás vagy az elektromos energia minőségének romlása az elsődleges forrás bemenetén [1] . A szünetmentes tápegység kifejezést mind a szünetmentes áramellátó rendszerekkel, mind az egyes eszközökkel kapcsolatban használják, beleértve a beépítetteket is [2] :128 .

A szünetmentes tápegységek a berendezésbe épített akkumulátorokkal együtt autonóm források, de velük ellentétben szerkezetileg nem kapcsolódnak a fogyasztóhoz. Az autonómiát egy olyan energiaforrás jelenléte határozza meg, amely nem kapcsolódik az általános energiarendszerhez. [3]

Az elektromos energia minősége egy általános célú áramellátó rendszerre van szabványosítva. [4] :20 A fogyasztók bizonyos csoportjainak különleges táplálkozási igényei vannak [4] :17 . Minden fogyasztói csoport felosztható a megengedett áramszünet időtartamának meghatározásának elve szerint: elektromágneses tehetetlenség (elektromágneses folyamatok csillapítási ideje); technológiai áramlások tehetetlensége; technológiai berendezések tehetetlensége. Az első csoport stabil működését csak rendszerekkel vagy szünetmentes tápegységekkel lehet biztosítani [5] :233 .

A szünetmentes tápegységek segítségével kiküszöbölhetők a megszakítások, a tüskés zuhanások, az ingadozások, a hosszan tartó túlfeszültségek és az alacsony feszültségek; impulzus- és oszcillációs interferencia esetén zaj [2] :20 .

A szünetmentes tápegységeket statikus és dinamikus tápegységekre osztják. A statikus UPS-ek akkumulátorokat, lendkereket és egyéb energiatároló technológiákat használhatnak energiatárolóként. A dinamikus UPS-eket saját generátoruk jellemzi. 2008-ban a világ UPS-einek 95,2%-a statikus UPS volt. Ugyanakkor a 0,5 MW-nál nagyobb teljesítményeknél mindkét típus egyformán gyakori volt [6] .

1963-1967-ben. 500 kVA-ig redundáns UPS-ek jöttek létre. Az első UPS-ek egy villanymotort, egy dízelmotort, egy lendkereket és egy generátort tartalmaztak. A tirisztorok megjelenése után az elemeket és a feszültségátalakítókat használták fel. Ezt követően az UPS-ben a tirisztorokat IGBT tranzisztorokra cserélték [2] :130 . Jelenleg az UPS teljesítménye 100-1000 kW (vagy több) tartományban van, különféle kimeneti feszültségek lehetségesek [2] : 142 .

Az elektromos energia közvetlen felhalmozása csak egyenárammal lehetséges [7] . A tárolás igénye áramszünet esetén jelentkezik, fontos szerepük van a zavartalan áramellátás biztosításában. A tárolóeszközök hatékony használatához teljesítményelektronikai átalakítók szükségesek: egyenirányítók, inverterek, DC-DC átalakítók [8] . A meghajtókon lévő feszültség a töltöttségtől függően változik. A fogyasztó szünetmentes tápellátásához stabil feszültség szükséges, állítható konverterek alkalmazása szükséges [9] .

Külső interferencia

Az elektromos hálózat normál működésének rövid távú zavarai elkerülhetetlenek. A legtöbb rövid távú áramkimaradást rövidzárlat okozza. Az elektromos hálózatot gyakorlatilag lehetetlen teljesen megvédeni tőlük, vagy mindenesetre nagyon költséges lenne [10] : p. 6 . A rövid szünetek sokkal gyakoribbak, mint a hosszúak. A hosszú áramkimaradás elkerülhető automatikus átviteli kapcsoló (ATS) használatával . Ebben az esetben rövid távú áramkimaradás nem csak az ATS bármely tápvezetékén, hanem a szomszédos fogyasztókat ellátó vezetékeken is rövidzárlat esetén következik be [10] : p. 8 .

A szünetmentes táp abban különbözik a garantált tápegységtől, hogy garantált tápellátás esetén a tartalék áramforrás üzembe helyezésének idejére szünet megengedett. Szünetmentes tápegység esetén egy tartalék forrás „azonnali” üzembe helyezése szükséges. Ez a fontos követelmény korlátozza a szünetmentes tápegységekben használható tartalék források körét. A gyakorlatban általában csak egy ilyen forrás használható - az akkumulátor [11] .

Az UPS fő ​​funkciója az áramellátás folyamatosságának biztosítása alternatív energiaforrás használatával. Ezenkívül az UPS javítja a tápegység minőségét azáltal, hogy stabilizálja a paramétereit a meghatározott határokon belül. Az UPS-ek jellemzően kémiai áramforrásokat használnak energiatárolóként. Rajtuk kívül más meghajtók is használhatók [12] : p. 1.1 . Elsődleges forrásként a hálózatról vagy a generátorról származó tápegység használható [12] :p. 3.1.3 .

Ha a megengedett áramkimaradási idő kevesebb, mint 0,2 s, csak szünetmentes tápegységek használhatók, az áramkör rövidzárlatos megszakítói általi védelme az áramkimaradási idő csökkentése érdekében ebben az esetben lehetetlen vagy hatástalan. Ha a megengedett idő meghaladja a 0,2 s-ot, akkor áramvédelem vagy szünetmentes tápegységek használata lehetséges. 5-20 s megengedhető idővel lehetőség van a szünetmentes tápegységek elhagyására és az ATS használatára [10] : s. 61 .

Relé-kontaktor áramkörök

A modern ipari termelés összetett technológiai berendezései nem működhetnek normálisan, ha az áramellátás nem zavartalan. Sok ipari vállalkozásnál a néhány másodperces vagy akár tizedmásodperces áramkimaradás a folyamatos technológiai folyamat megszakadásához és a termelés leállásához vezet [10] : p. 5 .

Villanymotoroknál a 0,4 kV-os hálózatban 0,3–0,5 s időtartamú feszültségesések arra a tényre vezethetnek, hogy a villanymotorok maradék EMF -jének vektorai ellenfázisban lehetnek a hálózat feszültségvektoraival. Ennek eredményeként, amikor az áramellátás helyreáll, a megszakítók elektromágneses kioldói működésbe lépnek, és az elektromos motorok véglegesen leállnak. Ugyanakkor a 0,3 s-nál rövidebb időtartamú feszültségesések nem jelentenek veszélyt, ezért a villanymotoroknál a feszültségesések elleni küzdelem általában arra irányul, hogy megakadályozzák a 0,4 kV-os főáramkörben a kontaktorok kikapcsolását. Az egyik ilyen intézkedés a kontaktorvezérlő áramkörök ellátása szünetmentes tápegységről [13] : p. 251 .

A kontaktorok és a relék meghibásodása 5-10 ms és 80-120 ms feszültség megszakítása esetén fordulhat elő. Ugyanannak az eszköznek a működési különbsége a váltakozó feszültség pillanatnyi értékének különbségéből adódik a feszültségesés kezdetekor. Amikor a feszültség átmegy nullán, a stabilitás több mint 10-szer nagyobb [2] :165 .

Digitális technológia

A szünetmentes tápegységek  a személyi elektronikus számítógépekhez csatlakoztatott kisfeszültségű berendezések területén jogilag bevett (az EAEU-ban) kifejezés, [14] olyan eszköz, amely automatikusan tartalék tápellátást biztosít, ha a hálózat feszültsége kritikusan alacsony szintre esik [ 15] .

A váltakozó áramú hálózatban az átkapcsolás következtében fellépő impulzusfeszültség-zavarok már az első generációs lámpalogikai elemeken alapuló számítógépek (például BESM-2) megbízhatóságát is veszélyeztették. Az információs jelek teljesítményének további csökkenése növelte a táphálózatból érkező külső interferencia kockázatát, amely befolyásolja a digitális technológia működését [16] :3 . A Szovjetunióban már 1975-ben ismerték, hogy nem csak a szünetmentes tápellátásra, hanem a számítógépek tápellátásának megbízhatóságára vonatkozó követelmények is hiányoznak. Számítógépeket olyan létesítményekben telepítettek, ahol az áramellátás megszakadása az elektromos szerelésekre vonatkozó szabályoknak megfelelően jelentős lehet [16] :11 .

A táphálózatban fellépő külső interferencia és a kommunikációs csatornából érkező külső interferencia között az a lényeges különbség, hogy a teljesítmény az egész digitális eszköz egészét érinti [16] :3 . Egy digitális eszköz zajtűrése minél nagyobb, minél kisebb a szekunder teljesítményvezetők induktivitása [16] :133 .

A szünetmentes tápegységeket a számítógépekkel és más csúcstechnológiás eszközökkel párhuzamosan fejlesztették ki, hogy megbízható tápellátást biztosítsanak ennek a berendezésnek, amit a szabványos táphálózatok nem tudnak biztosítani [2] :128 . Otthonokban és irodákban a legáltalánosabb használat a számítógép adatvesztés nélküli kikapcsolása áramszünet esetén. 0,2 másodperces feszültségesések esetén a számítógép olvasási / írási folyamata leáll; 0,25 s - az operációs rendszer blokkolása; 0,4 s - újraindítás [2] :158 .

A logikai áramkörökön alapuló ipari vezérlők feszültségesésekre való érzékenysége hasonló a számítógépekéhez [2] :160 .

Orvostudomány

Az egészségügyi kórházakban (kórházakban) gyakran szükséges a stabil áramellátás biztosítása, különösen a világítás és a berendezések tápellátása a sebészeti műveletek során. Ehhez nagy teljesítményű UPS-eket használnak, mind statikus, mind DDIBP-t [17] .

Energia

A primer áramkörökben bekövetkező balesetek esetén, amelyeken keresztül az elektromos energia átvitele történik, a kapcsolási lehetőség fenntartása és a berendezések sérülésektől való védelme érdekében feszültséget kell biztosítani a szekunder áramkörökben. Az energiaiparban a szekunder áramkörök áramellátását biztosító berendezéseket üzemi áramforrásnak nevezik [18] :3 .

rendelet

Nemzetközi ISO szabványok :

IEC nemzetközi szabványok :

Államközi szabványok :

Nemzetközi UPS osztályozás

Az IEC 62040-3 szabvány a következő UPS besorolást vezette be:

Példa az UPS típusjelölésére: VFI SS 111

Az 1. szimbólumcsoport  az UPS kimeneti jelének a bemenettől (hálózattól) való függése.

A 2. karaktercsoport  az UPS kimeneti jelének formája.

3. karaktercsoport  – az UPS dinamikus jellemzői. Az UPS kimeneti feszültségének stabilitásának biztosítása háromféle tranziens esetén (1 - 1. osztály, kiváló; 2 - 2. osztály, jó; stb.):

UPS primer feszültség redundanciával

Biztonsági séma

Biztonsági séma ( angolul  Off-Line, Standby ) - normál üzemmódban a csatlakoztatott terhelés közvetlenül az elsődleges elektromos hálózatról táplálkozik, amelyet az UPS passzív szűrőkkel szűr (nagyfeszültségű impulzusok és elektromágneses interferencia). Amikor a tápegység túllépi a normalizált feszültségértékeket (vagy meghibásodik), a terhelés automatikusan újracsatlakozik egy olyan áramkörről, amely egy egyszerű inverter segítségével elektromos energiát kap saját belső vagy külső akkumulátoraitól . Amikor a feszültség a normál tartományon belül jelenik meg, a terhelést az elsődleges hálózatról visszakapcsolja tápellátásra .

Előnyök:

Hibák:

Leggyakrabban az e séma szerint épített UPS-eket illékony háztartási gázkazánok, személyi számítógépek vagy belépő szintű helyi hálózati munkaállomások táplálására használják , amelyeknél a hálózat meghibásodása esetén az időben történő leállítás nem kritikus. Szinte minden, a hazai piacon kínált olcsó kis fogyasztású UPS ennek a séma szerint készül.

Interaktív diagram

Interaktív séma ( English  Line-Interactive ) - az eszköz hasonló az előző sémához; Ezen kívül van egy automata transzformátoron alapuló lépcsős feszültségszabályozó a bemeneten , amely lehetővé teszi egy állítható kimeneti feszültség elérését (VI az IEC osztályozás szerint ). Normál működés közben az ilyen UPS-ek nem korrigálják a frekvenciát, passzív szűrők szűrik a bejövő váltóáramú feszültséget. Áramkimaradás esetén a szünetmentes tápegység ugyanúgy átkapcsol inverteres tápellátásra, mint korábban .

A vonalinteraktív UPS-ek egyes modelljeinek inverterei téglalap vagy trapéz alakú feszültséget biztosítanak, mint az előző verzióban, és szinuszos alakban. A kapcsolási idő rövidebb, mint az előző verzióban, mivel az inverter szinkronizálva van a bemeneti feszültséggel. A hatásfok olyan magas, mint a készenlétiké [21] .

Hátrányok: "on line" módban nem látja el a csúcsszűrési funkciót, és csak rendkívül primitív feszültségstabilizálást biztosít (általában 2-3 relé kapcsolt autotranszformátor fokozat, a funkció neve "AVR").

Akkumulátoros üzemmódban egyes, különösen olcsó áramkörök 50 Hz-nél jóval nagyobb frekvenciát adnak a terhelésnek, és olyan váltakozó áramú hullámformát, amelynek nincs sok köze a szinuszhullámhoz. Ez annak köszönhető, hogy az áramkörben klasszikus, nagy méretű transzformátort használnak (a félvezető kapcsolókra épülő inverter helyett). Tekintettel arra, hogy egy ekkora transzformátor (a magban fellépő hiszterézis miatt) korlátozza az átvitt teljesítményt, amely lineárisan növekszik a frekvenciával, ez a transzformátor (a teljes UPS térfogatának 1/3-át foglalja el) elegendő az akkumulátortöltő áramkör 50 Hz-es áramellátásához offline módban. De akkumulátoros üzemmódban több száz watt teljesítményt kell átvezetni ezen a transzformátoron, ami csak a frekvencia növelésével lehetséges.

Ez például aszinkron motorral működő készülékek (majdnem minden háztartási készülék , beleértve a fűtési rendszereket) ellehetetlenítéséhez vezet .

Valójában csak az áramminőséget nem igénylő készülékek táplálhatók ilyen UPS-ről, azaz például minden kapcsolótáppal rendelkező készülék, ahol a tápfeszültséget azonnal egyenirányítják és szűrik. Vagyis a számítógépek és a mai szórakoztató elektronikai cikkek nagy része. Világító- és fűtőberendezéseket is működtethet.

Dupla konverziós séma

Kettős konverziós mód [22] ( angol  online , double-conversion, online) – betöltött szerverek (például fájlszerverek ), helyi hálózatok nagy teljesítményű munkaállomásainak , valamint minden egyéb magas követelményeket támasztó berendezés táplálására szolgál. a hálózati tápellátás minőségéről. A működési elv az áramfajta kettős átalakítása (kettős átalakítása). Először a váltakozó áramú bemenetet egyenárammá alakítják, majd egy flyback átalakítóval ( inverterrel ) vissza AC -vé . Bemeneti feszültség kimaradása esetén nem szükséges a terhelést akkumulátorra kapcsolni, mivel az akkumulátorok mindig az áramkörbe vannak kötve (ún. akkumulátor puffer mód), és ezeknél az UPS-eknél az „átkapcsolási idő” paraméter nem. van értelme. Marketing célokra az „átviteli idő 0” kifejezés használható, amely pontosan tükrözi az ilyen típusú szünetmentes tápegységek fő előnyét: nincs időkülönbség a külső feszültség kiesése és az akkumulátor bekapcsolása között. A dupla konverziós UPS-ek hatásfoka alacsony (80-96,5%) on-line üzemmódban, ezért fokozott hőelvezetés és zajszint jellemzi őket. A mai vezető középkategóriás és nagy kapacitású UPS-ek azonban számos intelligens üzemmóddal rendelkeznek, amelyek automatikusan beállítják az üzemmódot, hogy akár 99%-kal is növeljék a hatékonyságot. Az előző két sémától eltérően nemcsak a feszültséget, hanem a frekvenciát is képesek korrigálni (VFI az IEC osztályozás szerint ).

Előnyök:

Hibák:

Szünetmentes tápegység másodlagos feszültségredundanciával

Jelenleg az egyenáramot a villamosenergia-rendszerektől független energiaforrásokban használják. Egyenáramú hálózatok vannak az erőművekben és alállomásokon. Szabályozási berendezésekre, automatizálásra és jelzésre, világításra, különösen kritikus munkagépek tápellátására szolgálnak normál üzemzavar esetén [23] :11 . A működő DC áramkörökre speciális megbízhatósági követelmények vonatkoznak. A rendszer újratölthető akkumulátorokat és töltőket használ, ezen egységek redundanciája lehetséges. Redundáns állapotban az egységek manuálisan vagy meleg készenléti üzemmódba kapcsolhatók dióda csatlakozással [10] :223 . Az egyenáramú vezérlőáramú rendszerekhez 24 V, 48 V, 110 V, 220 V akkumulátorokat használnak [18] :6 .

Az egyenáramú forrásokat távközlési rendszerekre, figyelmeztető rendszerekre és telefonkommunikációra, tűz- és biztonsági riasztókra használják [4] :28 . A telefonközpontokban tartalék akkumulátorokkal ellátott egyenáramú hálózatok léteznek. Feszültségük 24, 48, 54, 60, 110, 125 V, teljesítményük pedig akár több tíz kW is lehet [4] :56 .

Az egyenáramú kimenettel rendelkező szünetmentes tápegységben lévő akkumulátorral történő biztonsági mentés a fő forrásfeszültség hiányában (vészakkumulátor) bekapcsolt akkumulátorral végezhető, tartalékban az akkumulátor feltöltött állapotban van. Illetve a főforrás kimeneteivel párhuzamosan állandó kapcsolattal az energiaingadozások forrásra gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében (puffer akkumulátor) [24] :16 [25] .

Lehetőség van az akkumulátort leválasztó diódákon keresztül tartósan a terheléssel párhuzamosan a másodlagos áramforrás kimenetére [26] :216 vagy diódák nélkül csatlakoztatni - ebben az esetben az akkumulátor közvetlenül a forrás kimenetéről tölthető. Ha a forrás árama meghaladja a terhelés áramát, az akkumulátorban töltőáram lép fel. Amikor a kimeneti feszültség pulzál, az akkumulátor kisütési-töltési módban pulzálva működhet [24] :16 .

Kis teljesítményű háztartási berendezések (routerek, vezeték nélküli telefonok stb.) 12 voltos feszültségű tartalék tápellátására egy UPS osztályt gyártanak, a jól bevált Mini UPS néven.

UPS-specifikációk

Építkezés

Energiatárolás

Elektrokémiai

Az akkumulátorok energiaminőség javítására való használata hosszú múltra tekint vissza. A 19. század utolsó két évtizedében sok egyenáramú erőmű épült, az ilyen erőművekben lévő akkumulátorok tartalékként szolgáltak - fedezték a terhelési csúcsokat. Az áramellátás sugarának növelése érdekében akkumulátorokat telepítettek az alállomásokra. Az akkumulátorok csoportjait sorba kapcsolva a központi állomásról töltötték, párhuzamosan kapcsolva pedig a helyi terhelést táplálták [27] .

Vészvilágításhoz, berendezések hosszú ideig tartó (több mint egy óra) áramellátásához és egyéb esetekben, amikor az akkumulátor megfelelő tömörsége, ritkán ismétlődő töltési-kisütési ciklusok és csendes terhelés mellett hosszú villamosenergia-tárolásra van szükség. erőműben elektrokémiai akkumulátort célszerű használni [28] :147 : 16 . Az akkumulátorok töltési gyakoriságától és intenzitásától függően készülékük eltérő. A világítási rendszerekben használt akkumulátorok különböznek az autómotorok indításához használt indítóakkumulátoroktól [28] :24 .

Az autonóm működés biztosítására széles körben alkalmazzák az elektrokémiai akkumulátorokat [29] :4 . Önálló rendszerekben az akkumulátor egyen- vagy váltóáramú villamos erőművel együtt működik. Az illesztő blokk beállítja az akkumulátor működési módját, amelyet indító, tartalék vagy vészhelyzeti eszközként használunk. Biztosítani kell az akkumulátor időben történő feltöltését [29] :55 .

Induktív Kapacitív

A fő különbség a kondenzátorok és az akkumulátorok között az, hogy a kondenzátorok közvetlenül tárolják az elektromos töltést, míg az akkumulátorok az elektromos energiát kémiai energiává alakítják, tárolják, majd megtörténik a fordított átalakulás. Az elektrolit kondenzátorok kapacitása azonban nem elegendő a hosszú távú szünetmentes tápegységekben való használatra. Az ionisztorok kapacitása sokkal nagyobb [30] .

ATS alkalmazásakor egy relé áramkört használó egyenárammal kiküszöbölhető a nagy kondenzátor kapcsolási idejére járó áramkimaradás [13] : s. 229 .

Kinetic

Nagy megbízhatóságú vészhelyzeti energiarendszerek - a lendkerekes akkumulátorok alkalmazási területe . [28] :17 A lendkerék akkumulátorának fő része a lendkerék. A lendkerék akkumulátora eltér a szinte minden gépen található akkumulátortól, hogy kiegyenlítse a lendkerék löketét a teljesítmény leadásához szükséges fordulatok számával. A legalább 10 fordulatot megtevő lendkerekeket hagyományosan akkumulátornak tekintik [28] :65 .

Dinamikus szünetmentes tápegység (DIBP), eng.  A Rotary UPS ( orosz forgó vagy forgó UPS ) egy motor-generátor mechanikus akkumulátorral (lendkerékkel). A DIBP előnye a statikus UPS-sel szemben, hogy mind a hálózati, mind az átalakító áramkörből kiküszöbölhető az interferencia, tiszta szinuszhullámot állít elő a terhelésre [31] .

Dízel dinamikus szünetmentes tápegység (DDIBP). Kombinált lendkerék és dízel. Viszonylagos megbízhatóságában és egyszerű karbantartásában különbözik a többi szünetmentes tápegységtől. A DIBP-hez hasonlóan tiszta szinuszhullámot ad ki a terhelésre [17] .

Ipari és katonai létesítmények redundáns tápellátására gyakran használják a DDIBP-t. Különösen a Bajkonuri Kozmodrómban dolgoznak [17] .

Bypass

A bypass az UPS-t alkotó egységek egyike. Bypass mód ( eng.  Bypass , "bypass") - a terhelés táplálása szűrt hálózati feszültséggel, a fő UPS áramkör megkerülésével. A Bypass módba való váltás automatikusan vagy manuálisan történik (az UPS megelőző karbantartása vagy a terhelés leválasztása nélküli összetevőinek cseréje esetén kézi aktiválás biztosított). Lehet csinálni ún. fazanul ("nullán keresztül"). Online áramkörökben használják, ráadásul az OFF online gombbal kikapcsolt UPS bypass módban marad, ugyanez történik, ha az áramkör tápelemei megsemmisülnek, a vezérlő áramkörök által meghatározott, valamint amikor az áramkör vészhelyzetben van. leállás a kimeneti túlterhelés miatt. A vonal-interaktív UPS-ben az "on-line" mód a bypass.

AC feszültség stabilizátor

Interaktív áramkörön működő UPS-ekben használatos. Gyakran előfordul, hogy az UPS csak egy fokozatos „boosterrel” ( eng.  booster ) van felszerelve, amely csak egy vagy több erősítő fokozattal rendelkezik, de vannak olyan modellek, amelyek univerzális szabályozóval vannak felszerelve, amely egyaránt működik a növelés (booster) és a teljesítmény növelése érdekében. a feszültség csökkentésére. A stabilizátorok használata lehetővé teszi olyan UPS áramkör létrehozását, amely a bemeneti hálózati feszültség hosszú mély "újratelepítését" és "megereszkedését" (a hazai elektromos hálózatok egyik leggyakoribb problémája) akkumulátorra váltás nélkül is kibírja, ami jelentősen megnövelheti. az akkumulátor "élettartamát".

Inverter

Az inverter  egy olyan eszköz, amely a feszültség típusát DC-ről AC-ra (hasonlóan AC-ról DC-re) alakítja át. Az inverterek fő típusai:

  • négyszöghullám-feszültséget generáló inverterek;
  • inverterek lépésenkénti közelítéssel;
  • inverter impulzusszélesség-modulációval (PWM) ;
  • konverter impulzussűrűség modulációval (IPM, eng.  Pulse-density modulation ).

Egy indikátor, amely azt jellemzi, hogy a feszültség vagy az áram hullámalakja milyen mértékben tér el az ideális szinuszos hullámformától – a nemlineáris torzítás együtthatója ( eng.  Total Harmonic Distortion, THD ). Tipikus értékek:

  • 0% - a hullámforma teljesen megfelel a szinuszosnak;
  • körülbelül 3% - a szinuszoshoz közeli forma;
  • körülbelül 5% - szinuszoshoz közeli jelforma;
  • legfeljebb 21% - a jel trapéz alakú vagy lépcsős alakú (módosított szinusz vagy négyzethullám);
  • 43% és több - téglalap alakú jel (meander).

A hálózati feszültség hullámformájára gyakorolt ​​hatás csökkentése érdekében (ha a kettős konverziós szünetmentes tápegység bemeneti csomópontja tirisztoros egyenirányító, nemlineáris elem, amely nagy impulzusáramot fogyaszt, az ilyen UPS magasabb rendű harmonikusokat okoz) speciális THD van beépítve az UPS-szűrő bemeneti áramkörébe . Tranzisztoros egyenirányítók használata esetén a nemlineáris torzítási együttható ( angolul  Total Harmonic Distortion, THD ) körülbelül 3%, és szűrőket nem használnak.

Transzformátor

Galvanikus leválasztás a bemenet és a kimenet között (az UPS-ben ez általában egyáltalán nem történik meg abból az alapvető megfontolásból, hogy a „nullán keresztül” átugorja a terhelést, vagyis a nulla vezeték átkapcsolásának hiánya a Az UPS bemenetét a kimenetére) a bemeneti áramkörbe (a hálózat és az egyenirányító közé) szerelt UPS végzi el a bemeneti leválasztó transzformátort . Ennek megfelelően az UPS kimeneti áramkörében az átalakító és a terhelés között egy kimeneti leválasztó transzformátor van elhelyezve , amely galvanikus leválasztást biztosít az UPS áramkör bemenete és a csatlakoztatott terhelés kimenete között.

Interfész

Maga az UPS állapotának (például az akkumulátorok töltöttségi szintjének, a kimeneti elektromos áram paramétereinek) kiterjesztett monitorozására különféle interfészek használhatók : számítógéphez való csatlakozáshoz - soros ( COM ) port vagy USB , míg az UPS gyártója saját szoftvert szállít , amely a helyzet elemzésével lehetővé teszi a működési idő meghatározását, és lehetővé teszi a kezelő számára, hogy biztonságosan leállítsa a számítógépet, leállítva az összes programot. A szünetmentes tápegységek és egyéb berendezések állapotának helyi hálózaton keresztüli nyomon követésére az SNMP protokollt és a speciális szoftvereket használják.

A teljes rendszer egészének megbízhatóságának növelése érdekében redundanciát alkalmaznak  - egy olyan sémát, amely két vagy több UPS-ből áll.

Jegyzetek

  1. ↑ Szünetmentes tápegység (forrás), ABP (Uninterruptible Power Supply, UPS) // Erőteljesítmény-elektronika: rövid enciklopédikus terminus- és meghatározási szótár - M .: MPEI Publishing House, 2008.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Kusko A., Thompson M. Áramellátási hálózatok. Az energia minőségének biztosításának módszerei, eszközei. - Szaratov: Szakképzés, 2017.
  3. ↑ Autonóm tápegység / Nagy Orosz Enciklopédia . Letöltve: 2021. szeptember 20. Az eredetiből archiválva : 2020. június 21.
  4. ↑ 1 2 3 4 Vorbjov A. Yu. Számítógépes és távközlési rendszerek tápellátása. — M.: Öko-trendek, 2002.
  5. ↑ Ershov M. S., Egorov A. V., Trifonov A. A. Ipari elektromos rendszerek stabilitása - M .: Nedra Kiadó, 2010.
  6. ↑ Shulga R. A villamos energia felhalmozása és megőrzése. A technológiai fejlődés trendjei // Az elektrotechnika hírei. - 2021. - 1. sz . Letöltve: 2021. szeptember 6. Az eredetiből archiválva : 2021. szeptember 6..
  7. ↑ Elektromos energia akkumulátorai // Astakhov Yu. N. et al. Energiaakkumulátorok elektromos rendszerekben: Proc. pótlék elektromos teljesítmény speciális. egyetemek. - M .: Felsőiskola, 1989.
  8. ↑ Rozanov Yu. K. Teljesítményelektronika. Evolúció és alkalmazás - M .: Znak, 2018. - 75. o.
  9. ↑ Teljesítményelektronika / Labuntsov V. A. (szerk.). — M.: Energoatomizdat, 1987. — S. 298.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 Gurevich Yu. E., Kabikov K. V. Az áramellátás jellemzői az ipari fogyasztó zavartalan működésére összpontosítva. — M.: Eleks-KM, 2005.
  11. ↑ Bushuev V. M. Kommunikációs eszközök tápellátása. - M .: Rádió és kommunikáció, 1986. - S. 122.
  12. ↑ 1 2 GOST IEC 62040-1-2013 Szünetmentes tápegység rendszerek (UPS). 1. rész: UPS általános és biztonsági követelményei
  13. ↑ 1 2 Gurevich V. I. Relévédelmi tápegységek. Problémák és megoldások. — M.: Inframérnök, 2013.
  14. ↑ TR CU 020/2011 A Vámunió műszaki előírása "A műszaki eszközök elektromágneses összeférhetősége" 3. függelék
  15. ↑ TR EAEU 048/2019 Az Eurázsiai Gazdasági Unió műszaki előírásai „Az energiafogyasztó készülékek energiahatékonyságára vonatkozó követelményekről”. 10. számú pályázat
  16. ↑ 1 2 3 4 Gurvich I. S. Számítógép védelem a külső interferencia ellen. - M .: Energia, 1975.
  17. ↑ 1 2 3 Vaskevich, Petr. Hogyan szereljük fel a DDIBP-t: hatalmas lendkerekek az adatközpontokban és a kritikus objektumok vésztartalékának eszköze  // Habr. - KROK, 2014. - december 11.
  18. ↑ 1 2 Aberson M. L. Üzemi áramforrások az alállomásokon. - M.-L.: Energia, 1964.
  19. ↑ IEC 62040-5-3(2016) | Elektronikus Szabványbolt . Letöltve: 2018. december 17. Az eredetiből archiválva : 2018. december 18.
  20. ↑ 1 2 Fontos tudnivaló : A terhelés kikapcsol , miközben az UPS akkumulátoros tápellátásra vált, és fordítva! Ezért az interaktív és offline típusú UPS (függetlenül a saját megbízhatósági szintjétől) nem tekinthető rendkívül megbízható szünetmentes tápegységnek a személyi számítógép számára: a személyi számítógépnek lehet ideje újraindulni a váltáskor, mert a jellemző UPS kapcsolási idő és az az idő, amelyet a számítógép feszültségmentes állapotban, újraindítás nélkül kibír, - ugyanabban a sorrendben (különböző tényezőktől függ, különösen az áramköri paraméterektől és a tápegység korától, az áramfogyasztás aktuális szintjétől a processzor és a videokártya).
  21. ↑ Különféle típusú UPS-rendszerek http://www.apc.com/salestools/SADE-5TNM3Y/SADE-5TNM3Y_R7_EN.pdf Archiválva : 2017. augusztus 10. a Wayback Machine -nél
  22. ↑ Graf Sh., Hessel M. 1. Bevezetés // Hibaelhárítási sémák = Fehlererkennungsschaltungen. - M . : Energoatomizdat, 1989. -  6. o . — 144 p. — 80.000 példány.  — ISBN 5-283-02462-8 .
  23. ↑ Zhukov V.V. Rövidzárlatok egyenáramú elektromos berendezésekben - M .: MPEI Kiadó, 2005
  24. ↑ 1 2 Zdrok A.G. Egyenirányító készülékek a feszültség stabilizálásához és az akkumulátor töltéséhez. — M.: Energoatomizdat, 1988.
  25. ↑ GOST R IEC 60050-482-2011 Kémiai áramforrások. Kifejezések és meghatározások
  26. ↑ Gurvich I. S. Számítógép védelem a külső interferencia ellen. — M.: Energoatomizdat, 1984.
  27. ↑ Veselovsky O. N., Shneiberg Ya. A. Energetika és fejlesztése. - M .: Felsőiskola, 1976. - S. 136.
  28. ↑ 1 2 3 4 Gulia N. V. Energiatároló eszközök. - M.: Nauka, 1980.
  29. ↑ 1 2 De D. A., Alievsky B. L., Mizyurin S. R., Vasyukevich P. V. Energiatárolás. — M.: Energoatomizdat, 1991.
  30. ↑ Elec.ru Akkumulátor helyett kondenzátor . Letöltve: 2018. január 24. Az eredetiből archiválva : 2018. január 25.
  31. ↑ Barskov, Sándor. Régi új dinamikus UPS // Journal of Network Solutions/LAN. - 2011. - 02. sz.

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban
 Az elektromos energia minősége