Bagaimana bekalan kuasa tidak terganggu (UPS) diatur dan berfungsi?

Keperluan untuk kualiti elektrik ditetapkan secara sah oleh piawaian negeri dan piawaian yang agak ketat. Pertubuhan bekalan elektrik membuat banyak usaha untuk mematuhi mereka, tetapi mereka tidak selalu dilaksanakan.

Di pangsapuri kami, dan dalam pengeluaran, timbul secara berkala:

• pemadaman yang lengkap untuk masa yang tidak terhad;

• aperiodik (10 ÷ 100 ms) voltan tinggi (sehingga 6 kV) denyutan voltan;

• lonjakan dan penurunan voltan dengan pelbagai tempoh;

• overlays bunyi frekuensi tinggi;

• kekerapan berlepas.

Kesemua kerosakan ini menjejaskan kerja pengguna rumah dan pejabat elektrik. Mikropemproses dan peranti komputer, yang tidak hanya gagal, tetapi benar-benar boleh kehilangan prestasi mereka, terutamanya terjejas oleh kualiti bekalan kuasa.

Tujuan dan jenis bekalan kuasa yang tidak terganggu

Untuk mengurangkan risiko daripada kerosakan rangkaian bekalan kuasa, peranti sandaran biasanya digunakan, yang biasa dipanggil bekalan kuasa yang tidak terganggu (UPS) atau UPS (terbentuk daripada singkatan frasa Inggeris "Bekalan Kuasa Uninterruptible").

Mereka dibuat dengan reka bentuk yang berbeza untuk menyelesaikan masalah pengguna tertentu. Contohnya, UPS yang kuat dengan bateri helium boleh menyokong bekalan kuasa seluruh kampung selama beberapa jam.

Bateri mereka menerima caj dari talian kuasa, penjana angin, panel solar atau pembawa tenaga lain melalui peranti penerus penyongsang. Mereka memberi makan kepada pengguna elektrik di kampung itu.

Apabila sumber luar dimatikan, bateri akan dilepaskan ke beban yang disambungkan ke rangkaian mereka. Kapasiti bateri yang lebih besar dan semakin rendah arus pelepasan mereka, semakin lama mereka bekerja.

Bekalan kuasa tidak terganggu kuasa sederhana boleh dirizabkan bekalan kuasa untuk dandang elektrik, sistem kawalan iklim dalaman dan peralatan yang serupa.

Pada masa yang sama, model UPS yang paling mudah hanya boleh menyelesaikan program penutupan kecemasan komputer. Selain itu, tempoh keseluruhan proses kerja mereka tidak akan melebihi 9-15 minit.

Bekalan kuasa komputer yang tidak terganggu adalah:

1. dibina ke dalam kes peranti;

2. luaran.

Reka bentuk pertama adalah biasa dalam komputer riba, netbook, tablet dan peranti mudah alih yang sama yang dikuasakan oleh bateri terbina dalam, yang dilengkapi dengan litar beralih kuasa dan beban.

Bateri komputer riba dengan pengawal bersepadu adalah bekalan kuasa yang tidak terganggu. Litarnya dalam mod automatik melindungi peralatan operasi daripada gangguan kuasa.

Reka bentuk UPS luaryang dirancang untuk menyelesaikan program secara normal pada komputer pegun dibuat dalam unit berasingan.

Ia disambungkan melalui penyesuai kuasa ke salur keluar elektrik. Hanya peranti yang bertanggungjawab untuk pengendalian program yang dikuasakan oleh mereka:

• unit sistem dengan papan kekunci yang disambungkan;

• memantau proses yang sedang berlangsung.

Peranti lain: pengimbas, pencetak, penceramah dan peralatan lain dari UPS tidak berkuasa. Jika tidak, apabila penamatan program kecemasan, mereka akan mengambil alih sebahagian daripada tenaga yang disimpan dalam bateri.

Pilihan Reka Bentuk Aliran Kerja UPS

Komputer dan industri UPS dihasilkan dalam tiga pilihan utama:

1. backup kuasa;

2. litar interaktif;

3. penukaran elektrik dua kali ganda.

Dengan kaedah pertama litar sandaran, yang ditandakan dengan istilah Bahasa Inggeris "Standby" atau "Off-Line", voltan dibekalkan dari rangkaian ke komputer melalui UPS, di mana gangguan elektromagnet dihapuskan oleh penapis terbina dalam. Tetapkan di sini bateri, kapasiti yang disokong oleh pertuduhan semasa yang dikawal oleh pengawal.

Apabila bekalan kuasa luar hilang atau melampaui piawaian yang ditetapkan, pengawal mengarahkan tenaga bateri kepada pengguna kuasa. Penyongsang mudah disambungkan untuk menukar DC ke AC.

Faedah UPS siap sedia

Bekalan kuasa tidak terganggu litar Off-Line mempunyai kecekapan yang tinggi, apabila voltan dikenakan kepada mereka, mereka bekerja dengan senyap, menghasilkan sedikit haba dan agak murah.

Kelemahan

Stand out Standby UPS:

• peralihan panjang ke kuasa bateri 4 ÷ 13 ms;

• bentuk terdistorsi dari isyarat keluaran yang dikeluarkan oleh penyongsang dalam bentuk gelombang, dan bukan gelombang sinus yang harmonis;

• kekurangan penyesuaian voltan dan kekerapan.

Peranti sedemikian adalah yang paling biasa di komputer peribadi.

Litar interaktif UPS

Mereka ditakrifkan oleh istilah Inggeris "Line-Interactive". Mereka dijalankan mengikut skema sebelumnya, tetapi lebih rumit disebabkan oleh penambahan penstabil voltan dengan menggunakan autotransformer dengan peraturan langkah.

Ini menyediakan pelarasan voltan keluaran, tetapi mereka tidak dapat mengawal kekerapan isyarat.

Menapis gangguan dalam mod biasa dan bertukar kepada kuasa penyongsang sekiranya berlaku kemalangan mengikut algoritma Siap sedia UPS.

Dengan menambah penstabil voltan pelbagai model dengan kaedah kawalan, mereka dibenarkan untuk membuat penyongsang dengan bentuk gelombang bukan sahaja pancutan, tetapi juga sinusoid. Walau bagaimanapun, sebilangan kecil peringkat kawalan berdasarkan pensuisan relay tidak membenarkan fungsi penstabilan penuh.

Hal ini terutama berlaku untuk model murah, yang, apabila beralih ke kuasa bateri, tidak hanya menaksir kekerapan di atas nominal, tetapi juga memesongkan bentuk gelombang sinus. Gangguan itu dibuat oleh pengubah terbina dalam, di mana proses hirarkis terjadi.

Dalam model mahal, inverter beroperasi pada suis semikonduktor. Line-Interactive UPS mempunyai prestasi yang lebih tinggi apabila bertukar kepada kuasa bateri daripada UPS Off-Line. Ia dipastikan dengan operasi algoritma penyegerakan antara voltan masuk dan isyarat yang dihasilkan. Tetapi pada masa yang sama terdapat beberapa pengurangan kecekapan.

Line-Interactive UPS tidak boleh digunakan untuk motor induksi kuasa, yang secara besar-besaran dipasang pada semua peralatan rumah, termasuk sistem pemanasan. Mereka digunakan untuk mengendalikan peranti dengan blok impulsdi mana kuasa ditapis dan diperbetulkan pada masa yang sama: komputer dan elektronik pengguna.

UPS penukaran berganda

Litar UPS ini telah dinamakan selepas frasa Bahasa Inggeris "On-line" dan beroperasi pada peralatan yang memerlukan kuasa berkualiti tinggi. Ia menghasilkan penukaran elektrik dua kali, apabila harmonik sinusoidal arus bolak balik sentiasa ditukar oleh penerus menjadi nilai malar, melalui penyongsang untuk menghasilkan sinusoid yang berulang pada output.

Di sini, bateri sentiasa disambungkan ke litar, yang menghilangkan keperluan untuk menukarnya. Kaedah ini hampir menghapuskan tempoh penyediaan bekalan kuasa yang tidak terganggu untuk bertukar.

Operasi UPS Dalam Talian dengan keadaan bateri boleh dibahagikan kepada tiga peringkat:

1. peringkat caj;

2. keadaan menunggu;

3. pelepasan ke komputer.

Tempoh caj

Litar input dan gelombang gelombang sinus dipecahkan oleh suis UPS dalaman.

Bateri yang disambungkan kepada penyearah menerima tenaga caj sehingga kapasitinya dipulihkan kepada nilai optimum.

Tempoh kesediaan

Selepas tamat bateri, automasi bekalan kuasa yang tidak terganggu menutup suis dalaman.

Bateri mengekalkan keadaan siaga dalam mod penampan.

Tempoh pelepasan

Bateri secara automatik dipindahkan ke kuasa stesen komputer.

Bekalan kuasa tidak tergelek yang beroperasi dengan kaedah penukaran kuasa elektrik berganda mempunyai kecekapan yang lebih rendah dalam mod bekalan talian daripada model lain kerana penggunaan tenaga untuk haba dan bunyi bising. Tetapi dalam reka bentuk kompleks, teknik digunakan untuk meningkatkan kecekapan.

UPS On-line mampu membetulkan bukan sahaja magnitud voltan, tetapi juga kekerapan ayunannya. Ini membandingkan mereka dengan model-model sebelumnya dan membolehkan anda menggunakan kuasa pelbagai peranti kompleks dengan motor induksi. Walau bagaimanapun, kos peranti sedemikian jauh lebih tinggi daripada model sebelumnya.

Komposisi UPS

Bergantung kepada jenis litar kerja, kit bekalan kuasa tidak terganggu termasuk:

• bateri untuk simpanan tenaga;

• pengecas, memastikan penyelenggaraan prestasi bateri;

• penyongsang untuk membentuk gelombang sinus,

• skim kawalan proses;

• perisian.

Untuk akses jauh ke peranti, rangkaian tempatan boleh digunakan, dan anda boleh meningkatkan kebolehpercayaan litar disebabkan oleh redundansinya.

Dalam beberapa bekalan kuasa yang tidak terganggu, mod Bypass digunakan, apabila beban dibekalkan oleh voltan utama ditapis tanpa operasi litar utama peranti.

Sebahagian daripada UPS mempunyai pengatur voltan langkah demi langkah "Booster", dikawal oleh automasi.

Bergantung kepada keperluan untuk melaksanakan penyelesaian teknikal yang rumit, bekalan kuasa yang tidak terganggu dapat dilengkapi dengan fungsi khas tambahan.

Baca juga mengenai topik ini:Bagaimana untuk memilih UPS untuk dandang