1. Schema bloc on-line UPS (UPS cu conversie dublă de energie)
H și UPS de intrare de la dubla conversie (on-line UPS) (pronunțat "on-line Yu Pi Es") este o protecție din unitatea de înaltă tensiune. Sarcina sa - pentru a proteja încărcătura și UPS-ul în sine de impulsuri de înaltă tensiune generate de fulgere în apropierea liniilor electrice și deconectați UPS-ul de la rețea în cazul unei prezențe prelungită de înaltă tensiune de intrare. Apoi vine redresorul, a cărui funcție este de a transforma curentul alternativ al rețelei electrice în curent continuu, care poate fi alimentat la baterie și invertor. Convertizorul convertește toate puterile de intrare de la tensiunea DC la tensiunea de curent alternativ. Bypass (de la "bypass" în limba engleză) este o linie specială care permite, dacă este necesar, alimentarea încărcăturii direct din rețeaua electrică. Pentru a comuta la locul de muncă prin bypass este un element static (adică nu are elemente în mișcare). Prin urmare, un by-pass este adesea numit bypass static, deși este scuturat de un releu mecanic în unele UPS-uri mici on-line.
N Nume roiskhozhdenie „UPS dublă conversie“ destul de clar - acest tip de UPS este convertit de două ori întregul flux de putere: în primul rând de la AC DC și apoi înapoi din nou. Ca urmare a acestor transformări, apare o tensiune "nouă" la ieșirea UPS-ului cu o dublă conversie. Are o valoare constantă și este lipsită de interferențe și distorsiuni, care s-ar putea să fi fost în rețeaua electrică.
De ce aceste UPS-uri sunt denumite "UPS on-line" nu este în întregime evidentă. Engleză "on-line" (traducere literală "on line") înseamnă ceva conectat la un moment dat la o anumită linie (istoric - la linia de comunicare). Puteți interpreta numele "UPS on-line", ca UPS. la care bateria este conectată întotdeauna.
Există trei moduri de funcționare pentru UPS on-line.
2. UPS on-line. modul de funcționare din rețea, prin redresor și invertor
Dacă există o tensiune "normală" în rețea, toată puterea consumată de sarcină trece prin redresorul UPS. Redresorul convertește tensiunea rețelei electrice într-o tensiune DC stabilizată. Se folosește pentru încărcarea bateriei și pentru alimentarea invertorului.
Și invertorul transformă tensiunea de curent continuu într-o tensiune AC, care, de asemenea, încarcă încărcătura.
Redresorul UPS cu conversie dublă produce o tensiune DC stabilizată. Ie indiferent de mărimea tensiunii AC la intrarea redresorului, tensiunea DC la ieșirea sa rămâne constantă. În mod normal, tensiunea rămâne stabilă numai dacă tensiunea de intrare nu iese dintr-un anumit interval de tensiuni admise. Această gamă se numește domeniul de tensiune de intrare al UPS-ului.
Domeniul de tensiune de intrare al UPS-ului cu dublă conversie (UPS on-line) nu rămâne constant. Valoarea sa (sau mai degrabă limita inferioară) depinde nu numai de modelul specific al UPS, ci și de sarcina sa. Dacă UPS-ul on-line este descărcat de 2-3 ori, este capabil să funcționeze din rețea, chiar dacă tensiunea din rețea nu depășește 50-70% din valoarea nominală.
Dacă tensiunea de rețea devine mai mică decât limita inferioară sau peste limita superioară a domeniului de tensiune de intrare, redresorul nu mai poate menține tensiunea DC specificată la ieșirea sa. Tensiunea DC la ieșirea redresorului scade și devine mai mică decât tensiunea bateriei încărcate a UPS-ului. Nu are loc nicio schimbare. Pur și simplu invertorul începe să fie alimentat parțial de baterie. iar acumulatorul începe să se descarce. Cu o reducere suplimentară a tensiunii de rețea sau dacă tensiunea de rețea dispare complet, invertorul începe să fie complet alimentat de la baterie. Ei spun că UPS-ul a trecut în modul baterie.
3. UPS on-line. modul baterie
La funcționarea bateriei. este singura sursă de energie pentru UPS-ul însuși și încărcătura sa. Până când bateria este epuizată. Sarcina este furnizată cu o tensiune AC stabilizată cu o formă sinusoidală pură. Frecvența tensiunii de ieșire este, de asemenea, stabilizată de invertor.
Operarea UPS-ului de la baterie continuă o anumită perioadă de timp, determinată de încărcarea și încărcarea bateriei. După ce bateria este descărcată la o tensiune de aproximativ 1,7 V pe celulă, invertorul UPS-ului va fi oprit printr-un sistem automat care protejează bateria de suprataxa ireversibilă.
Dacă tensiunea de intrare a UPS crește din nou la normal, redresorul va începe din nou încărcarea bateriei și alimentarea invertorului.
4. UPS on-line. bypass mode.
Cele mai importante elemente ale UPS-ului cu dublă conversie atunci când operează din rețea sunt în mod constant încărcate. În caz de eșec al ieșirii invertor, tensiunea de alimentare a sarcinii ar putea rupe, iar UPS-ul nu este nu numai atins scopul, ca sursa de alimentare în cazul căderii rețelei, dar chiar și în sine, din cauza eșecului său ar putea cauza pierderi de date conectate la computere sau deconectarea oricăror dispozitive importante conectate la acesta. Pentru a preveni acest lucru, o linie de rezervă suplimentară a sursei de alimentare a încărcăturii este introdusă în UPS - un by-pass static.
eșec W i-lea invertor sau suprasarcină, comutatorul (linia deschisă „inverter-sarcină“ și linia „by-pass-încărcare“ este închisă), iar sarcina continuă să fie alimentat de la rețea. Redresorul continuă să încarce bateria. Invertorul (dacă funcționează) funcționează la ralanti.
Dacă cauza de funcționare prin bypass este defectarea invertorului, atunci acest mod de funcționare poate continua pe termen nelimitat, de exemplu, până când invertorul este reparate sau UPS-ul este oprit. Și dacă UPS-ul trece prin bypass din cauza supraîncărcării, imediat după dispariția supraîncărcării, UPS-ul trece la funcționarea normală - prin redresor și invertor.
A la pentru a comuta la locul de muncă prin bypass-ul este transparent pentru echipamentul conectat la UPS, atunci când comută invertor tensiunea de ieșire trebuie să fie aproape de tensiunea la linia de by-pass (adică rețea). Să vedem ce se întâmplă dacă nu există o sincronizare. Mai jos este o formă de undă de tensiune pe invertor și bypass. Tensiunea inversorului 220 V, tensiunea de by-pass 199 V. Frecvența este aceeași - 50 Hz. Se observă o diferență mică de fază.
transfer de fuziune E de la invertor pentru a ocoli sau din spate se întâmplă la timp marcate pe forma de undă, sarcina (și un invertor) va experimenta o cădere de tensiune de 143 V, care poate deteriora echipamentul conectat la UPS sau invertor. Este clar că oscilograma nu este considerată cel mai rău caz: dacă tensiunile sunt în antifază, atunci saltul la comutare poate ajunge la 600 V.
Dacă invertorul on-line UPS este sincronizat cu bypass (la fel ca pe oscilograma de mai jos), atunci saltul la comutare va fi mult mai mic. Dar, chiar și cu o sincronizare perfectă, valoarea tensiunii la ieșirea invertorului și a by-pass-ului sunt diferite.
Cu UPS moderne on-line au o anumită logică de sincronizare a invertorului cu bypass (rețea). Sincronizarea invertorului cu rețeaua electrică este permisă dacă tensiunea și frecvența rețelei se află într-un anumit interval de setare. Valoarea caracteristică a intervalului de frecvență este ± 2 Hz, iar tensiunea este ± 15%. Dacă această setare este UPS on-line. tensiunea rețelei devine mai mică de -15% (187 V la 220 V nominal), trecerea de la invertor la ocolire este interzisă. Dacă frecvența rețelei este în afara intervalului (de exemplu, este de 47 Hz), - invertor încetează rețea sinhronizovyvatsya, și care furnizează tensiunea de sarcină, cu o frecvență de 50 Hz exact, sincronizat cu generator de invertor integrat. Trecerea la ocolirea în acest caz este de asemenea interzisă. Aceasta înseamnă că, în cazul unei supraîncărcări, nu va avea loc trecerea de la invertor la bypass. Pentru a proteja invertorul, un UPS cu dublă conversie va deconecta sarcina. Se economisește se va proteja UPS-ul și echipamentele conectate (de exemplu, un computer) de la un val mare, dar poate duce la pierderea de date importante.
Prin urmare, în UPS bun cu conversie dublă de energie, intervalul de frecvențe și tensiuni permis (pentru sincronizare și comutare). Dacă această ajustare este disponibilă, inginerul utilizatorului sau service-ul poate configura UPS-ul (UPS) pentru a realiza un compromis între protecție și fiabilitate care este avantajos cu această configurație a echipamentului. De exemplu, în on-line UPS Powerware 9130 (Eaton), este posibil să se ajusteze limita inferioară a gamei de tensiune permise de la -4% până la -20% din tensiunea de linie nominală și pragul de sus - în intervalul de la 4% până la 20% din valoarea nominală tensiunea rețelei. Dacă echipamentul este slab sensibil la sărituri în timpul comutării și tensiunea în rețeaua electrică este coborâtă, este avantajos să se extindă domeniul de tensiune permis pentru comutare. Dacă UPS-ul on-line este alimentat de un generator și echipamentul nu este sensibil la schimbarea frecvenței, atunci este avantajos să extindeți intervalul de frecvențe de sincronizare permise. Ambele permit creșterea fiabilității UPS-ului on-line și a întregului sistem datorită capacității de a gestiona supraîncărcarea într-o gamă mai largă de tensiuni și frecvențe. Dar această creștere a fiabilității se realizează datorită deteriorării parametrilor de alimentare a sarcinii. Prin urmare, în cazul în care sarcina este foarte sensibil la tensiune (sau frecvența instabilă), atunci trebuie să se sacrifice pentru a menține fiabilitatea pentru o tensiune de sarcină perfectă și frecvență, și de a reduce tensiunea și frecvența variază, în care este permis de comutare.
Astfel, scopul principal al by-pass-ului static este de a spori fiabilitatea UPS-ului și a sistemului de alimentare ca întreg, prin organizarea unei surse de alimentare de rezervă, care are efect atunci când invertorul nu reușește. În cel mai simplu caz considerat, această sursă este aceeași rețea electrică care acționează redresorul UPS. (În cazul UPS-urilor mari este posibilă conectarea unui by-pass la o altă rețea electrică). Eșecul oricăror sisteme UPS nu este un eveniment foarte probabil. Bunele UPS on-line au lucrat timp de decenii. Butonul de by-pass static are încă o funcție care este folosită literal de fiecare dată când este pornit un UPS încărcat puternic - protecția invertorului împotriva supraîncărcării. Invertorul este capabil să reziste la curenți mari. De obicei, o suprasarcină de aproximativ 50-150% este permisă pentru câteva milisecunde și aproximativ 10-50% pentru câteva secunde sau zeci de secunde.
Mulți consumatori tipici de energie electrică (computere, monitoare, motoare electrice) se caracterizează printr-un curent de pornire mare, adică Curentul crescut care apare atunci când consumatorul este pornit, spre deosebire de curentul în regim de funcționare staționar. Astfel, cu includerea consumatorilor, a căror capacitate este de zeci de procente din puterea nominală a UPS-ului. Este posibilă supraîncărcarea invertorului. Dacă apare o suprasarcină, UPS-ul trece în operația de by-pass pentru a proteja invertorul de suprasarcină. După câteva secunde, UPS-ul revine la operare de la invertor. Acest mod de funcționare protejează invertorul de defecțiuni și mărește fiabilitatea generală a sistemului protejat de un UPS on-line
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: