Acum un an, am încercat să înțeleg de ce nu pot fi folosite bateriile auto obișnuite în locul celor specializate în surse de alimentare neîntreruptibile. Articolul respectiv a trecut în revistă mai multe povești de groază de la vânzătorii de baterii reîncărcabile specializate și, de asemenea, a măsurat capacitatea a două baterii, fiecare dintre ele constând din patru baterii auto care au funcționat într-un UPS timp de un an. Din păcate, nu m-am gândit să fac o astfel de măsurare imediat după instalarea bateriilor proaspete, dar am promis să repet măsurarea un an mai târziu pentru a putea înțelege cât de mult a scăzut capacitatea bateriei de-a lungul anului. Am plănuit să fac acest lucru sub forma unui comentariu cu date actualizate, dar în timpul procesului de măsurare am observat că în timp ce UPS-ul funcționa pe baterii, centrala conectată la acesta nu funcționa.

Un mic fundal

A existat o diferență fundamentală între cazanul vechi și cel nou - dependența de fază. Pentru un cazan nou, a fost necesar să se conecteze faza la L, zero la N, altfel cazanul ar aprinde arzătorul și îl stinge aproape imediat, dând eroarea „Este imposibil să aprinzi arzătorul”. A existat o presupunere că, în timpul tranziției la o baterie, UPS-ul comută faza și zero, astfel încât centrala nu mai funcționează. O șurubelniță indicator cu un neon a arătat că a existat o fază pe ambele fire care ieșesc din UPS. Voltmetrul a arătat că tensiunea dintre fază și masă este de 150V, iar între zero și masă 90V și între fază și, respectiv, zero, suma acestora. Această situație clar nu se potrivea cazanului.

Lasă-i să vorbească

Pentru alimentarea cazanului, puteți utiliza doar o sursă de alimentare neîntreruptă on-line

Dar UPS-urile off-line nu au funcții de stabilizare a tensiunii. Deși unele modele au 1-2 pași pentru a corecta tensiunea de ieșire, comutarea se face de obicei folosind un releu și este potrivită pentru situațiile în care tensiunea este constant ridicată sau scăzută. Dar dacă tensiunea fluctuează constant, atunci UPS-ul va consuma rapid resursa releului, mai ales dacă funcționează la limita de putere. În acest caz, este necesar să instalați un stabilizator de tensiune înaintea UPS-ului sau să instalați imediat un UPS on-line, care, indiferent de tensiunea de intrare, va încerca întotdeauna să mențină o tensiune stabilă la ieșire.

Pentru a alimenta cazanul de încălzire aveți nevoie de „sinus pur”

Dar, cu toate acestea, există destul de multe UPS-uri pentru PC-uri la vânzare care generează „sinusul corect” la ieșire. Unii producători adaugă „Smart” la numele unor astfel de modele, dar, în orice caz, merită să acordați atenție caracteristicilor dispozitivului, și anume coloana „Forma semnalului de ieșire”. Dar chiar dacă UPS-ul este de tip off-line și are o „aproximație a unei undă sinusoidală” la ieșire, atunci puteți achiziționa un invertor cu putere suficientă pentru a opera cazanul și îl puteți conecta la bateria UPS, rezultatul va fi fi un UPS online ieftin, cu o formă de semnal adecvată. În acest caz, în locul unui UPS, puteți lua un încărcător de baterie de un tip potrivit.

Pentru alimentarea corectă a cazanului de încălzire, este necesară o fazare corectă.

Adevărat, există o avertizare: dacă UPS-ul este conectat la rețea cu o mufă, atunci este recomandabil să conectați zero cu un fir separat direct de la priză, deoarece în caz contrar este posibil să introduceți mufa cu partea greșită ( puteți, desigur, să puneți o mașină mică pe jumperul dintre zerouri, dar aceasta va fi mai mult o cârjă decât o reparație). Și, desigur, se presupune că, dacă aceasta este o casă privată, atunci are o buclă de împământare și este conectată la firul neutru (înainte de RCD, dacă există), adică. Zeroul a fost împământat (dacă circuitul nu este un TT!) și, desigur, centrala în sine este împămânțată. După UPS, firul care îndeplinește funcția de zero atunci când este alimentat de la rețea este selectat ca zero.

UPS-ul pentru alimentarea cazanului de incalzire trebuie sa aiba o rezerva lunga

Încărcătorul UPS nu este proiectat pentru o capacitate atât de mare a bateriei

Este mai bine să conectați bateriile în paralel decât în ​​serie

Este important să calibrați după înlocuirea bateriei cu una mai mare.

În cazul meu, UPS-ul APC Smart 3000 a fost calibrat în urmă cu aproximativ un an, dar în ciuda faptului că bateriile nu au fost schimbate, graficul procentului de capacitate și tensiune a bateriei arată că UPS-ul minte cam pe primul. Din aceasta puteți vedea că de la 100 la 23% UPS-ul reduce pur și simplu liniar procentul, indiferent de tensiunea bateriilor, apoi la 23% încărcarea „îngheață” timp de câteva ore și apoi scade ușor la 11%. Din păcate, nu am putut aștepta până când a fost complet descărcat, a trebuit să aplic energie externă și în acel moment a început ceva de neînțeles. Judecând după grafic, tensiunea bateriei a început să crească, a început încărcarea, iar procentele de încărcare, dimpotrivă, au scăzut până au scăzut la 1% și abia după aceea au început să crească fără probleme, în funcție de tensiune. pe baterie. Poate că, pentru ca UPS-ul să nu mintă, calibrarea trebuie făcută mai des decât o dată pe an, dar nu are sens în acest sens, deoarece UPS-ul în sine se va opri în funcție de tensiunea bateriei (dacă o baterie limita de viață nu este stabilită), și deloc nu în procente.

Concluzie

Măsurătorile au fost făcute cu o versiune ușor actualizată a wattmetrului chinezesc, care arată asemănător cu aceeași cu care au fost făcute măsurătorile data trecută, dar spre deosebire de aceasta, are puțin mai multă precizie datorită utilizării unui șunt de înaltă calitate. în loc de o stivă de rezistențe SMD. Datorită faptului că descărcarea bateriei primului UPS a durat prea mult, am decis în sfârșit să conectez camera frigorifică ca sarcină suplimentară, dar în timpul pornirii acesteia, tensiunea bateriei a scăzut brusc și UPS-ul a decis că „totul” , deși tensiunea era „sub” și „fără” sarcină, este clar că, fără consumatori puternici, UPS-ul ar putea încă funcționa cu baterii, poate și faptul că wattmetrul era conectat cu fire nu foarte groase (18 AWG) a jucat un rol; , iar din cauza căderii de tensiune asupra acestora, UPS-ul „ a văzut că tensiunea bateriilor era mai mică decât era de fapt. Al doilea UPS a avut si el ceva probleme, desi motivul a fost mai banal, abia asteptam pana se descarca UPS-ul, pentru ca imi doream neaparat sa dorm, dar nu mai era mare capacitate, si nu imi doream serverul. pentru a fi oprit în restul nopții.

În general, se poate observa că capacitatea nu numai că nu a scăzut, ci chiar a crescut în cazul primului UPS. Acest lucru se datorează parțial faptului că anul acesta a funcționat într-un mod blând, a fost conectat la rețea aproape tot timpul (în primul an a fost deconectat de la rețea în fiecare zi) și două sarcini puternice au fost îndepărtate din ea. În general, articolul s-a dovedit a fi puțin haotic, dar sper că va fi de folos cuiva și, desigur, voi fi bucuros să ascult criticile și, de asemenea, să răspund la întrebări în comentarii.

O sursă de alimentare neîntreruptibilă este un element important atunci când se construiesc sisteme complexe în care este nevoie de o garanție de siguranță împotriva întreruperilor de curent neașteptate.

O sursă de alimentare neîntreruptibilă este un element important atunci când se construiesc sisteme complexe care necesită o garanție de siguranță față de întreruperi neașteptate de curent și alte probleme în rețeaua electrică. Să vorbim despre ce criterii trebuie luate în considerare atunci când alegeți un UPS.

Acum piața este plină de multe dispozitive care diferă atât prin preț, cât și prin calitate. Este incredibil de greu de înțeles toată această diversitate. Dacă bugetul este limitat, atunci trebuie să abordați alegerea cât mai responsabil posibil. Așa că mai întâi ar trebui să-ți pui câteva întrebări:

Cât echipament critic veți proteja?

Care este durata optimă de viață a bateriei echipamentului în cazul unei căderi de curent?

Pentru a răspunde la întrebările puse, merită să înțelegem ce clase de UPS există în prezent și să decideți asupra principalelor criterii de care trebuie să țineți cont atunci când alegeți un UPS.

Clasele UPS

Clasele de UPS disponibile pe piață diferă unele de altele prin comportamentul lor în diferite moduri de funcționare și scheme. Evidențiați:

UPS de rezervă sau off-line (BackUp),
- UPS-uri line-interactive (Line-interactive),
- UPS cu dubla conversie (on-line, dubla conversie).

UPS-urile off-line sunt considerate cele mai simple și mai nepretențioase. În funcționarea normală din rețea, electricitatea este furnizată la intrarea unei astfel de surse de alimentare neîntreruptibile, iar apoi în tranzit este furnizată la sarcina principală. Dacă apar probleme de rețea (supratensiuni și pierderi de tensiune), UPS-ul trece automat la funcționarea cu baterie.

Dezavantajele acestei scheme de funcționare sunt trecerea îndelungată a puterii la baterii (de la 4 la 10 milisecunde). În plus, atunci când UPS-ul funcționează de la o baterie, echipamentul este alimentat nu cu sinusul obișnuit pentru rețea, ci cu un sinus aproximativ.

Următoarea clasă de surse de alimentare neîntreruptibile, Line-interactive, nu diferă fundamental de circuitul Off-line. În cazul unui accident, puterea este comutată și la baterie și se petrece același timp pentru aceasta (de la 4 la 10 milisecunde). Ieșirea produce, de asemenea, un sinus aproximativ.

Cu toate acestea, într-un UPS din această clasă există un transformator la intrare, datorită căruia este posibil să se compenseze aceleași căderi de tensiune. Merită subliniat faptul că UPS-urile de clasă Off-line și Line-interactive nu sunt destinate conectării echipamentelor critice.

La conectarea echipamentelor critice, se recomandă utilizarea unui UPS cu dublă conversie sau UPS On-line. Funcționarea unor astfel de surse de alimentare neîntreruptibile este proiectată în așa fel încât tensiunea de intrare să fie corectată datorită redresorului. După aceasta, invertorul transformă tensiunea DC în tensiune AC. Cu această schemă, bateriile sunt conectate la ieșirea redresorului și la intrarea invertorului, ceea ce asigură o tranziție instantanee (0 milisecunde) la funcționarea bateriei.

În plus, eficiența determină cât de multă căldură emite UPS-ul în mediu. Acest indicator este important atunci când proiectați o cameră de server. De exemplu, dacă este instalat un UPS de putere mică, acesta nu va genera prea multă căldură. Dimpotrivă, cu o putere mare a „sursei neîntreruptibile” de câteva zeci de kilowați, generarea de căldură va fi mare. Pentru a evita supraîncălzirea echipamentului, va trebui să eliminați cumva căldura din cameră, iar asta înseamnă cheltuieli suplimentare pentru aparatele de aer condiționat puternice. Concluzia este aceasta: cu cât eficiența UPS-ului este mai mare, cu atât va fi generată mai puțină căldură.

Ca exemplu, vă prezentăm mai multe opțiuni pentru utilizarea eficientă și ineficientă a unui UPS:

În primul caz, echipamentul cu o putere de 50 Watt a fost conectat la un UPS de 800 Watt. UPS-ul folosește aproximativ 70 de wați pentru autosuficiență. Calculăm eficiența folosind formula și obținem 42%.

În al doilea caz, cu o sarcină de 600 W, eficiența UPS-ului va fi semnificativ mai mare - 89%. Această opțiune este mai de preferat și mai eficientă.

Sistemele de alimentare neîntreruptibilă devin în prezent foarte populare. Nu contează unde locuiește o persoană modernă - într-un apartament de oraș, într-o casă de țară, diverse aparate de uz casnic, echipamente digitale de computer și sisteme de susținere a vieții au devenit ferm stabilite în viața lui.

Scopul și categoriile de UPS

Cerințele pentru calitatea sursei de alimentare pentru toate aceste dispozitive sunt în creștere. Calitatea alimentării cu energie electrică a rețelelor electrice externe nu satisface întotdeauna populația. Au loc scăderi puternice de tensiune, atât în ​​direcția scăderii, cât și în creșterea valorii acesteia. Acest lucru are un efect foarte negativ asupra funcționării echipamentelor de uz casnic și, uneori, duce la defecțiunea acestuia. Protejați-vă de astfel de necazuri instalarea surselor de alimentare neîntreruptibile ajută, de la care sunt alimentate dispozitivele care sunt cele mai sensibile la astfel de schimbări bruște.

În funcție de soluțiile de circuit care determină principalele caracteristici ale surselor de alimentare neîntreruptibile, acestea pot fi împărțite în mai multe categorii. Fiecare dintre ele asigură funcționarea neîntreruptă a unui anumit grup de consumatori.

Backup UPS

Ele pot proteja doar aparatele electrocasnice simple și computerele desktop.

Dacă tensiunea rețelei este normală, consumatorii sunt conectați direct la aceasta. Când tensiunea din rețea fluctuează, echipamentul trece la alimentare de la baterie, care este parte integrantă a UPS-ului. Zgomotul și impulsurile de înaltă frecvență sunt parțial suprimate, tensiunea este menținută la un anumit nivel și bateria este reîncărcată. Stabilizarea echipamentului de alimentare cu tensiune de rețea conectat la ieșirea acestuia nu se realizează pentru sursele de alimentare neîntreruptibile din această categorie.

Necesitatea trecerii la funcționarea cu baterie în fiecare model de alimentare neîntreruptibilă este determinată diferit. Limitele de funcționare a rețelei sunt determinate de dezvoltatorul acestui model. Acestea sunt instalate în funcție de condițiile de funcționare normală a echipamentelor de consum.

Funcționarea bateriei va continua până când tensiunea din rețea revine la normal. După aceasta, comutatorul are loc în direcția opusă. Bateria sursă trebuie să ofere o rezervă de cel puțin cinci minute atunci când funcționează de la ea. Acest lucru este suficient pentru a salva datele pe computer și pentru a opri fără probleme echipamentul de consum.

Dezavantajele surselor de alimentare neîntreruptibile din această categorie includ următoarele:

1. Lipsa stabilizatorului de tensiune de rețea.
2. Timp lung de comutare (~20 ms).
3. Forma pasă a tensiunii de ieșire.
4. Prezența interferențelor de înaltă frecvență.

Trecerea la modul de alimentare autonomă are loc la orice abatere ușoară a parametrilor tensiunii rețelei de la normă. Acest lucru duce la uzura rapidă a bateriei.

Surse interactive liniare

Modelele din această categorie sunt echipate cu stabilizatoare de tensiune de rețea, care sunt realizate conform unui circuit autotransformator. Comutarea înfășurărilor sale, în funcție de valoarea tensiunii rețelei de intrare, are loc treptat, conform comenzilor microprocesorului încorporat în circuitul UPS. Astfel, este posibil să se mențină o tensiune la ieșirea unității aproape de normal (220−230) V. În plus, circuitul are un filtru care protejează consumatorul de interferența rețelei.

Conectarea bateriei și deconectarea de la rețea au loc atunci când parametrii de tensiune la intrarea unității depășesc pragurile de stabilizare. Numărul de terminale ale autotransformatorului nu este suficient pentru a menține tensiunea nominală la ieșire. Există și toleranțe asupra formei semnalului de intrare. În cazul unor distorsiuni mari, se efectuează și o tranziție la modul de alimentare cu baterie a echipamentului de consum.

Procesul de trecere la alimentarea bateriei este destul de ușor pentru majoritatea consumatorilor și nu durează mai mult de 4 ms.

Astfel, Comparând sursele din această categorie cu UPS-urile de rezervă, puteți observa avantajele acestora:

1. Stabilizarea tensiunii de rețea are o natură în trepte.
2. Forma tensiunii de ieșire este apropiată de o sinusoidă.
3. Filtrarea interferențelor din rețea.
4. Economisirea duratei de viață a bateriei datorită mai puține porniri.

Surse de alimentare ferrorezonante

În esență, ele sunt surse active liniare. Un transformator ferorezonant servește ca stabilizator de tensiune de rețea. Poate acumula energie de câmp magnetic, care menține tensiunea în înfășurarea secundară a transformatorului în timpul momentelor de comutare. Procesul de tranziție nu durează mai mult de (8−16) ms. Acest lucru este acceptabil pentru majoritatea consumatorilor. Forma de tensiune la ieșire este sinusoidală, protejată de interferența rețelei. Sursa își îndeplinește funcțiile pe baza comenzilor din propria unitate de analiză și control a rețelei.

Dispozitive liniare neîntreruptibile

UPS-urile cu dublă conversie se încadrează în această categorie. Acestea includ un convertor AC-la-DC (redresor) ​​și un convertor DC-la-AC (invertor). Tensiunea de ieșire a invertorului este utilizată pentru alimentarea echipamentelor conectate ca sarcină. Tensiunea redresorului este utilizată pentru a reîncărca bateria internă. Este inclus în circuitul redresorului și se află în mod constant în modul activ, care depinde de calitatea tensiunii AC de intrare.

Calitățile pozitive ale unui UPS din această categorie includ:

1. Stabilitatea tensiunii de ieșire.
2. Posibilitatea de a înlocui bateria fără a opri UPS-ul.

Dezavantajele includ:

1. Coeficient scăzut de performanță (eficiență).
2. Durata de viață a bateriei este redusă datorită funcționării constante.

Dispozitivele din această categorie sunt folosite pentru a opera echipamentele organizațiilor mari ale căror servere stochează date importante. Acestea trebuie salvate în cazul oricăror modificări în rețea și orice întreruperi în funcționarea acesteia.

Caracteristici principale

Când cumpărați un UPS, trebuie să înțelegeți cu atenție cerințele pentru acesta. Este necesar să alegeți modelul care satisface cel mai bine criteriul „preț - calitate”.

Atunci când alegeți o sursă de alimentare neîntreruptibilă, trebuie acordată multă atenție comparării caracteristicilor diferitelor modele. Acestea includ următoarele:

• Putere UPS.
• durata de viață a bateriei.
• trecerea timpului la funcționarea cu baterie și înapoi.
• intervalul de modificări ale tensiunii de intrare.
• limitele de modificare a frecvenței tensiunii rețelei.

Puterea este calculată din sarcina totală a sursei. Valoarea sa ar trebui să fie de cel puțin o dată și jumătate mai mare decât puterea consumatorilor. Puterea optimă a unei unități instalate într-un apartament este considerată a fi 1000 VA (1000 volți-amperi).

Timpul de comutare depinde direct de dimensiunea sarcinii conectate în prezent la ieșirea sursei. Cu cât consumă mai mult curent, cu atât durata de viață a bateriei este mai scurtă. Capacitatea bateriei instalate determină și timpul de funcționare.

Toate modelele UPS au elemente de semnalizare vizuală. Acestea pot fi becuri de diverse culori, indicatoare LED care determina starea sursei neintreruptibile in momentul actual.

Indicatoarele verzi aprinse constant sunt un semn de funcționare normală a unității. Dacă LED-ul funcționează în modul puls (strălucirea sa intermitentă), atunci problemele sunt posibile sau au apărut deja. Acesta este un semnal de avertizare care atrage atenția.

O strălucire constantă a indicatorului roșu indică o situație de urgență. Apariția sa este însoțită de semnale sonore de avertizare sub formă de bipuri intermitente.

Reguli de funcționare

Funcționarea corectă a echipamentului este cheia funcționării sale lungi și fiabile. Regulile de bază care trebuie urmate atunci când operați o sursă de alimentare neîntreruptibilă includ:

• Necesitatea de a monitoriza constant indicarea luminii și alarma sonoră a unității.
• Conectarea consumatorilor care au nevoie cu adevărat de energie neîntreruptă.
• Împământarea UPS-ului utilizând o priză cu trei prize pentru conectarea ștecherului dispozitivului.

Dacă există o întrerupere de curent, trebuie să opriți toate echipamentele care sunt pornite în acel moment. Este recomandabil să lăsați UPS-ul conectat pentru o posibilă reîncărcare a bateriei după ce defecțiunea rețelei este rezolvată. Operarea unității cu o baterie descărcată duce la defecțiunea rapidă a acesteia. Durata de viață a bateriei este limitată și nu depășește 5 ani.

Respectarea acestor reguli simple, dar necesare va prelungi durata de viață a tuturor echipamentelor care necesită alimentare neîntreruptă pentru a funcționa și, cel mai important, vă va permite să salvați informații importante pe hard disk-urile computerului, care ar putea fi pierdute iremediabil în cazul unor defecțiuni bruște în retelelor electrice.

O sursă individuală de alimentare (UPS) este un dispozitiv destul de complex din punct de vedere tehnic, dar în utilizare practică pare a fi destul de simplu. L-am pornit la rețea, am conectat la ea acele computere care ar putea pierde date importante dacă ar fi o pierdere bruscă de electricitate - și... asta e? Din păcate, nu, nu toate... Utilizarea corectă a unui UPS presupune și unele subtilități și respectarea unor reguli... Care anume?

Să începem cu cel mai elementar lucru - conectarea UPS-ului la rețea. Înainte de a conecta computerele la rețea printr-un UPS, trebuie îndeplinite mai multe condiții prealabile, și anume:

• Nu puteți porni imediat dispozitivul dacă este adus în cameră din frig - condensul format pe metalul rece poate provoca un scurtcircuit.
• Carcasa UPS-ului trebuie poziționată astfel încât să nu fie expusă la lumina directă a soarelui. În apropierea acestuia nu ar trebui să existe dispozitive de încălzire, iar UPS-ul în sine nu ar trebui să acopere orificiile de ventilație cu carcasa sa.
• Cablul care conectează UPS-ul la rețea trebuie să fie conectat la o priză cu împământare.

Aceste reguli privesc pur și simplu locația UPS-ului. Conectarea acestuia la modul de operare este și mai dificilă. Dacă încercați să porniți imediat sursa de alimentare neîntreruptibilă, nu va ieși nimic bun: sistemul de diagnosticare va începe să emite un bip, raportând o eroare. La unele modele de UPS, bipul va fi însoțit de un mesaj pe afișaj care indică faptul că bateria este defectă și necesită înlocuire.

Nu trebuie să vă temeți de acest lucru - totul se întâmplă deoarece bateriile UPS-ului nu sunt încă încărcate. Este suficient să lăsați UPS-ul fără sarcină conectat la rețea timp de 24 de ore - și apoi totul va fi bine (trebuie doar să rețineți că prima încărcare a bateriilor din UPS va dura mai mult decât de obicei, 6-8 ore) .

După ce UPS-ul este încărcat și poate fi pornit în modul normal de funcționare, va fi necesar să se conecteze la acesta exact acei consumatori care chiar au nevoie de alimentare neîntreruptă. Dacă, de exemplu, aveți un monitor, o unitate de sistem, o imprimantă și un scanner pe desktop, atunci nu este nevoie să conectați toate aceste dispozitive la un UPS.

O întrerupere bruscă de curent va opri, desigur, imprimanta și scanerul - dar și ce? Nu se vor pierde date valoroase din aceasta - prin urmare, pentru un scaner cu o imprimantă, un protector obișnuit de supratensiune va fi suficient.

În plus, atunci când operați un UPS, trebuie să aveți în vedere mai multe reguli, și anume:

Regula 1.

Trebuie avut grijă să vă asigurați că UPS-ul este configurat corect. Dacă pragurile superioare și inferioare pentru trecerea la alimentare de la UPS sunt setate extrem de strict (de exemplu, nivelul inferior este setat la 210 volți și nivelul superior la 230), atunci UPS-ul va trebui să treacă în modul de funcționare de mai multe ori pe zi, ceea ce va avea un efect foarte rău asupra capacității bateriei. Ca urmare, se poate întâmpla ca doar în timpul unei pene de curent reală să nu fie suficiente pentru a opri computerele în mod regulat.

Puteți ajusta manual parametrii de comutare (prin panoul de control UPS) sau utilizați aplicația informatică specializată apcupsd (dar acest lucru nu este posibil la fiecare model de UPS).

Regula 2.

Dispozitivul UPS nu trebuie să se încălzească peste +30 Celsius. Documentația pentru majoritatea dispozitivelor indică o temperatură de funcționare de până la +40, dar nu vă amăgiți: o astfel de temperatură va afecta negativ și capacitatea bateriei. Prin urmare, țineți UPS-ul aproape de aparatul de aer condiționat și testați-l des pentru capacitatea bateriei.

Regula 3.

De asemenea, trebuie să porniți și să opriți corect UPS-ul - adică folosind butonul de pe panoul frontal și nu trăgând cablul din priză. În al doilea caz, desigur, totul este oprit extrem de fiabil și ignifug, dar această tehnică ar trebui folosită în continuare numai atunci când aparatele electrice sunt lăsate nesupravegheate pentru o perioadă lungă de timp (de exemplu, dacă sunt în casa dvs. și plecați în vacanță ).
În toate celelalte cazuri, este mai bine să opriți sarcina UPS - și să nu interferați cu dispozitivul care încarcă bateriile.

Cerințele privind calitatea energiei electrice sunt prevăzute legal de standardele de stat și de reglementări destul de stricte. Organizațiile de furnizare a energiei electrice depun multe eforturi pentru a le respecta, dar acestea nu sunt întotdeauna implementate.

În apartamentele noastre și în producție, apar periodic următoarele:

întreruperi complete de curent pentru o perioadă nedeterminată de timp;

impulsuri de tensiune aperiodice de scurtă durată (10÷100 ms) de înaltă tensiune (până la 6 kV);

supratensiuni și căderi de tensiune cu durate diferite;

suprapuneri de zgomot de înaltă frecvență;

derive de frecvență.

Toate aceste probleme afectează negativ munca consumatorilor de energie electrică casnică și de birou. Dispozitivele microprocesoarelor și computerelor sunt afectate în special de calitatea sursei de alimentare nu numai că eșuează, dar își pot pierde complet funcționalitatea.

Scopul și tipurile de surse de alimentare neîntreruptibile

Pentru a reduce riscul defecțiunilor în rețeaua de alimentare, se folosesc dispozitive de rezervă, care sunt denumite în mod obișnuit surse de alimentare neîntreruptibilă (UPS) sau UPS (derivată din abrevierea expresiei în limba engleză „Sursa de alimentare neîntreruptibilă”).

Sunt fabricate cu diferite modele pentru a rezolva probleme specifice ale consumatorilor. De exemplu, UPS-urile puternice cu baterii cu gel pot menține alimentarea cu energie a unei întregi căsuțe timp de câteva ore.

Bateriile lor primesc o încărcare de la o linie electrică, un generator eolian sau alți purtători de energie electrică prin dispozitivul redresor cu invertor. De asemenea, hrănesc consumatorii de electricitate ai cabanei.

Când sursa externă este oprită, bateriile sunt descărcate la sarcina conectată la rețeaua lor. Cu cât capacitatea bateriei este mai mare și cu cât curentul de descărcare este mai mic, cu atât funcționează mai mult.

Sursele de alimentare neîntreruptibile de putere medie pot face copii de rezervă pentru sistemele de climatizare interioară și echipamente similare.

În același timp, cele mai simple modele UPS sunt capabile doar să finalizeze programul de oprire de urgență a computerului. În același timp, durata întregului proces al muncii lor nu va depăși 9÷15 minute.

Sursele de alimentare neîntreruptibile pentru computer sunt:

încorporat în corpul dispozitivului;

extern.

Primele modele sunt comune la laptopuri, netbook-uri, tablete și dispozitive mobile similare alimentate de o baterie încorporată, care este echipată cu un circuit de comutare a puterii și a sarcinii.

Baterie laptop cu un controler încorporat este o sursă de alimentare neîntreruptibilă. Circuitul său protejează automat echipamentul de funcționare împotriva defecțiunilor electrice.

Design UPS extern, destinate finalizării normale a programelor de calculator desktop, sunt fabricate ca o unitate separată.

Acestea sunt conectate printr-un adaptor de alimentare la o priză electrică. Acestea alimentează numai acele dispozitive care sunt responsabile pentru rularea programelor:

unitate de sistem cu o tastatură conectată;

un monitor care afișează procesele în desfășurare.

Alte dispozitive periferice: scanere, imprimante, difuzoare și alte echipamente nu sunt alimentate de UPS. În caz contrar, în cazul încetării de urgență a programelor, aceștia vor prelua o parte din energia acumulată în baterii.

Opțiuni pentru construirea diagramelor de funcționare UPS

UPS-urile pentru computere și industriale sunt fabricate în trei opțiuni principale:

alimentare de rezervă;

diagramă interactivă;

dubla conversie a energiei electrice.

Cu prima metodă schema de rezervă, notat prin termenii englezi „Standby” sau „Off-Line”, tensiunea este furnizată de la rețea la computer printr-un UPS, în care interferențele electromagnetice sunt eliminate prin filtre încorporate. Tot aici este instalat, a cărui capacitate este menținută de curentul de încărcare reglat de controler.

Când sursa de alimentare externă dispare sau depășește standardele stabilite, controlerul direcționează energia bateriei către consumatorii de energie. Un simplu invertor este conectat pentru a transforma curentul continuu în curent alternativ.

Beneficiile UPS Standby

Sursele de alimentare neîntreruptibilă off-line au o eficiență ridicată atunci când li se aplică tensiunea, funcționează liniștit, emit puțină căldură și sunt relativ ieftine.

Defecte

UPS Standby se remarcă:

trecere lungă la puterea bateriei 4÷13 ms;

forma distorsionată a semnalului de ieșire produs de invertor mai degrabă sub formă de meandre decât de sinusoid armonic;

lipsa ajustării tensiunii și frecvenței.

Astfel de dispozitive sunt cele mai comune pe computerele personale.

UPS cu circuit interactiv

Ele sunt desemnate prin termenul englezesc „Line-Interactive”. Acestea sunt realizate conform schemei anterioare, dar mai complicate, prin includerea unui stabilizator de tensiune folosind un autotransformator cu reglare în trepte.

Acest lucru oferă ajustări ale tensiunii de ieșire, dar nu sunt capabili să controleze frecvența semnalului.

Filtrarea interferențelor în modul normal și trecerea la alimentarea cu invertor în caz de urgență are loc conform algoritmilor UPS Standby.

Adăugarea unui stabilizator de tensiune a diferitelor modele cu tehnici de control a făcut posibilă crearea invertoarelor cu o formă de semnal nu numai de undă pătrată, ci și de sinusoid. Cu toate acestea, un număr mic de etape de control bazate pe comutarea releului nu permite implementarea funcțiilor de stabilizare completă.

Acest lucru este valabil mai ales pentru modelele ieftine, care, la trecerea la alimentarea bateriei, nu numai că măresc frecvența peste cea nominală, ci și distorsionează forma undei sinusoidale. Interferența este introdusă de un transformator încorporat, în miezul căruia au loc procese de histerezis.

Modelele scumpe folosesc invertoare bazate pe comutatoare cu semiconductor. UPS Line-Interactive are performanțe mai rapide atunci când treceți la alimentarea cu baterie decât UPS-ul Off-Line. Este asigurată de operarea unor algoritmi de sincronizare între tensiunea de intrare și semnalele de ieșire. Dar, în același timp, există o oarecare subestimare a eficienței.

UPS-ul Line-Interactive nu poate fi utilizat pentru alimentarea motoarelor asincrone, care sunt instalate pe scară largă pe toate aparatele de uz casnic, inclusiv pe sistemele de încălzire. Sunt folosite pentru a opera dispozitive la care puterea este filtrată și redresată în același timp: computere și electronice de larg consum.

UPS cu dublă conversie

Această schemă UPS este numită după expresia engleză „On-line” și funcționează pe echipamente care necesită energie de înaltă calitate. Produce dubla conversie a energiei electrice, atunci când armonicile sinusoidale ale curentului alternativ sunt convertite constant de redresor într-o valoare constantă, trecută prin invertor pentru a crea o sinusoidă repetată la ieșire.

Aici bateria este conectată permanent la circuit, ceea ce elimină necesitatea comutării acesteia. Această metodă elimină practic perioada de pregătire a sursei de alimentare neîntreruptibile pentru comutare.

Funcționarea unui UPS on-line în funcție de starea bateriei poate fi împărțită în trei etape:

stadiul de încărcare;

stare de așteptare;

descărcare pentru operarea calculatorului.

Perioada de încărcare

Circuitele de intrare și de ieșire a undelor sinusoidale sunt întrerupte de comutatorul intern al UPS-ului.

Bateria conectată la redresor primește energie de încărcare până când capacitatea sa este restabilită la valori optime.

Perioada de pregătire

După ce bateria este încărcată, sursa automată de alimentare neîntreruptibilă închide comutatorul intern.

Bateria menține o stare de pregătire pentru funcționare în modul tampon.

Perioada de descărcare

Bateria este transferată automat pentru a alimenta stația computerului.

Sursele de alimentare neîntreruptibile care funcționează prin metoda dublei conversii au o eficiență mai mică în modul de alimentare în linie decât alte modele datorită consumului de energie pentru generarea de căldură și zgomot. Dar în structurile complexe, tehnicile sunt folosite pentru a crește eficiența.

UPS On-line este capabil să corecteze nu numai valoarea tensiunii, ci și frecvența sa de oscilație. Acest lucru le diferențiază de modelele anterioare și le permite să fie utilizate pentru a alimenta diverse dispozitive complexe cu motoare asincrone. Cu toate acestea, costul unor astfel de dispozitive este semnificativ mai mare decât modelele anterioare.

Compoziția UPS

În funcție de tipul de circuit de funcționare, setul de alimentare neîntreruptibilă include:

baterii pentru stocarea energiei electrice;

Asigurarea intretinerii performantei bateriei;

invertor pentru generarea unui sinusoid,

diagrama de control al procesului;

software.

O rețea locală poate fi utilizată pentru accesul de la distanță la dispozitiv, iar fiabilitatea circuitului poate fi crescută prin redundanța acestuia.

Unele surse de alimentare neîntreruptibilă utilizează modul „Bypass”, atunci când sarcina este alimentată de tensiunea de rețea filtrată fără a opera circuitul principal al dispozitivului.

Partea UPS are un regulator de tensiune în trepte „Booster”, controlat automat.

În funcție de necesitatea implementării unor soluții tehnice complexe, sursele de alimentare neîntreruptibile pot fi echipate cu funcții speciale suplimentare.