Unda sinusoidală aproximativă în sursele de alimentare neîntreruptibile

Forma de undă sinusoidală aproximativă este o formă de undă de curent alternativ care se apropie aproximativ de o undă sinusoidală pură. Poate avea o formă de plic în trepte, poate fi o secvență de impulsuri dreptunghiulare sau trapezoidale de polaritate variabilă. Un semnal de curent alternativ sub forma unei forme de undă sinusoidale aproximative este disponibil la ieșirea celor mai des utilizate surse de alimentare neîntreruptibile (UPS).

Scopul surselor de alimentare neîntreruptibile

Funcția principală a unui UPS este de a menține tensiunea de alimentare cu curent alternativ furnizată consumatorilor în timpul unei pierderi bruște de alimentare. Acestea nu stabilizează tensiunea de rețea, ci acționează ca surse de urgență de tensiune alternativă sinusoidală aproximativă. Sursele de alimentare neîntreruptibile nu sunt concepute pentru a asigura funcționarea continuă a echipamentelor conectate la ele în cazul unei defecțiuni a liniilor de alimentare.

UPS-ul trebuie să garanteze că consumatorii sunt menținuți în funcțiune suficient de mult timp pentru a finaliza procesele care nu trebuie să fie întrerupte brusc. În timpul funcționării UPS cu o curbă sinusoidală aproximativă, vor fi asigurate condițiile pentru descărcarea normală a sarcinii. Acest lucru îl va menține în funcțiune în timpul utilizării ulterioare. Adesea se face referire la un UPS ca fiind o sursă de alimentare neîntreruptă. UPS este o abreviere a denumirii englezești UPS.

Clasificarea surselor

În funcție de cerințele privind calitatea tensiunii de alimentare de curent alternativ, sursele de alimentare UPS pot fi împărțite în mai multe tipuri:

• surse off-line care sunt surse de alimentare de urgență de tip stand-by;
• sursele cu reacție în linie sau cu reacție în linie, capabile să stabilizeze tensiunea de rețea atunci când aceasta se abate ușor de la valoarea sa nominală și să comute în modul de alimentare de urgență cu o undă sinusoidală aproximativă atunci când aceasta se prăbușește complet;
• on-line, sau UPS cu dublă conversie a energiei electrice, care asigură sarcina conectată cu tensiune de rețea stabilizată în timpul fluctuațiilor semnificative ale tensiunii de rețea și funcționează ca sursă de urgență în cazul unei pene de curent complete.

O sursă de alimentare neîntreruptă de orice fel include o baterie care stochează energie electrică. În funcție de cerințele pentru calitatea alimentării cu energie electrică a dispozitivelor, care sunt sarcini UPS cu undă sinusoidală aproximativă, se utilizează unul sau un alt design de circuit.

UPS off-line

UPS-ul pasiv de acest tip este o sursă de energie de rezervă. Aparatura sa de comutație asigură, în condiții normale de calitate a tensiunii de rețea, conectarea directă a sarcinii la rețeaua electrică. În cazul unei pene de curent de scurtă durată la intrarea UPS, comutatorul comută sarcina în modul de urgență (standby). Energia electrică este furnizată de o baterie internă.

Tensiunea sa de curent continuu este transformată de un invertor într-o tensiune de curent alternativ sinusoidală modificată, care este alimentată la sarcină prin contactele releului electromagnetic al comutatorului. Pentru reîncărcarea bateriei se utilizează un redresor extern de tensiune de rețea. Pentru a-l proteja împotriva perturbațiilor de înaltă frecvență provenite de la rețea (brown out) în timpul funcționării UPS-ul este echipat cu un invertor de supratensiune, un filtru. Componentele sale protejează, de asemenea, sarcina de vârfurile de supratensiune tranzitorii din rețeaua electrică.

Surse de alimentare cu linie interactivă

Line-interactiv Un UPS, spre deosebire de o sursă de rezervă, este capabil să stabilizeze tensiunea de rețea atunci când sarcina este conectată direct la acesta prin intermediul contactelor de releu electromagnetic. Acest lucru este asigurat prin utilizarea unui autotransformator în circuitul de intrare. Înfășurările sale sunt comutate automat, în funcție de valoarea tensiunii de rețea. Pe măsură ce crește sau scade, tensiunea alternativă la ieșirea sa menține valoarea nominală de 220 V. Autotransformator Cele mai frecvente UPS-ul de acest tip reglează tensiunea de rețea externă în intervalul (150-270) V.

Comutarea contactorului și defectarea sarcinii cu alimentare sinusoidală modificată apar dacă tensiunea de linie deviază excesiv în afara domeniului de control. Precizia de reglare este determinată de numărul de prize (trepte) ale autotransformatorului. În modul de urgență al dispozitivelor de sarcină alimentate cu tensiune alternativă sinusoidală aproximativă, funcționarea este aceeași ca în modul off-line al UPS.

UPS on-line

Dubla conversie a energiei electrice în sursele de alimentare neîntreruptibile de acest tip permite obținerea unei tensiuni de ieșire sinusoidale aproximative, apropiată ca formă de o undă sinusoidală pură. Tensiunea de rețea convertită în tensiune continuă de către redresor este apoi convertită din nou în tensiune alternativă de către invertor, care este utilizat pentru a alimenta sarcina.

Bateria încorporată este încărcată cu un curent continuu de la redresor și este activată în modul de urgență. Puterea de curent continuu pe care o acumulează este transformată de invertor într-o tensiune de ieșire de curent alternativ care alimentează echipamentul de sarcină. Acest tip de dispunere a sursei de alimentare permite conectarea unei baterii externe suplimentare pentru UPS.

Atunci când tensiunea de rețea este restabilită în limitele sale valoarea normală Sarcina este comutată de la rețeaua primară de curent alternativ. Capacitatea electrică a UPS-ului determină durata de timp în care consumatorii pot funcționa în cazul unei pene de curent bruște.

Specificații tehnice ale UPS

Alegerea UPS se bazează pe caracteristicile sale tehnice. К specificații tehnice, calitatea care determină calitatea îndeplinirii cerințelor pentru produsele cu acest scop:

• Puterea disponibilă la ieșirea UPS cu sarcina conectată, măsurată în volt-amperi (VA) sau wați (W);
• Intervalul de tensiune de ieșire cu sarcină conectată, măsurat în volți (V);
• timpul de comutare, care definește timpul de tranziție a sursei de alimentare a sarcinii în modul stand-by de la baterie, măsurat în milisecunde (ms);
• Intervalul de tensiune de linie de intrare în care UPS-ul este capabil să stabilizeze tensiunea de ieșire fără a trece la alimentarea de rezervă cu baterii
• Coeficientul de distorsiune neliniară, care definește, în procente, diferența dintre forma de undă de ieșire și o formă de undă sinusoidală pură;
• timpul de funcționare în modul autonom de alimentare cu energie electrică în regim de așteptare de la baterie cu sarcina conectată, determinat de capacitatea electrică a bateriei interne;
• durata de viață a propriilor baterii, în funcție de tehnologia de fabricație a acestora.

Prețul UPS-ului joacă, de asemenea, un rol important în alegerea UPS-ului. Depinde direct de soluțiile de inginerie de circuit aplicate de dezvoltator atunci când creează modelul de consum selectat și variază de la două la zeci de mii de ruble.

Aplicații

Sursele de alimentare neîntreruptibile UPS pot fi utilizate împreună cu o sarcină activă - dispozitive care includ surse de alimentare cu comutație.

UPS nu sunt utilizate pentru a furniza energie electrică consumatorilor cu o componentă reactivă semnificativă (transformatoare de linie de alimentare a dispozitivelor electronice de tip vechi, înfășurări de motoare, pompe de cazane de încălzire de uz casnic). Fiecare dintre circuitele de alimentare neîntreruptibilă existente este proiectat pentru o anumită gamă de consumatori, ținând cont de avantaje și dezavantaje.

Concluzie

Articolul oferă scurtă prezentare generală Cele mai frecvent utilizate surse de alimentare neîntreruptibilă sinusoidală modificată existente în prezent. Soluțiile de circuite aplicate de dezvoltatori în proiectarea lor sunt analizate. După revizuirea materialului de mai sus, cititorul, care este interesat de achiziționarea unui UPS pentru a-și rezolva problemele, va putea studia un set de documentație pentru acesta fără nici o dificultate. instrucție 1. Nu uitați că un produs ridicat înseamnă și un preț mai mare de cumpărare.