Ένα τραχύ ημιτονοειδές κύμα είναι μια κυματομορφή AC που προσεγγίζει κατά προσέγγιση ένα καθαρό ημιτονοειδές κύμα. Μπορεί να έχει σχήμα βαθμιδωτού φακέλου, να αντιπροσωπεύεται από μια ακολουθία ορθογώνιων ή τραπεζοειδών παλμών διαφορετικής πολικότητας. Ένα σήμα AC κατά προσέγγιση ημιτονοειδούς κύματος υπάρχει στην έξοδο των περισσότερων τροφοδοτικών αδιάλειπτης ισχύος (UPS) που χρησιμοποιούνται.
Ανάθεση τροφοδοτικών αδιάλειπτης ισχύος
Το κύριο καθήκον του UPS είναι να εξοικονομήσει την τάση AC που τροφοδοτεί τους καταναλωτές σε περίπτωση ξαφνικής απώλειας του στο δίκτυο. Δεν εκτελούν τη λειτουργία της σταθεροποίησης της τάσης του δικτύου, αλλά είναι πηγές έκτακτης ανάγκης εναλλασσόμενου ρεύματος με κατά προσέγγιση ημιτονοειδή. Τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά δεν προορίζονται για συνεχή λειτουργία του εξοπλισμού που είναι συνδεδεμένος σε αυτά σε περίπτωση ατυχήματος στις γραμμές τάσης δικτύου.
Το Η UPS πρέπει να κρατά τους καταναλωτές σε λειτουργία για αρκετό καιρό ώστε να ολοκληρώσουν διαδικασίες που δεν μπορούν να διακοπούν ξαφνικά. Κατά τη λειτουργία του UPS με κατά προσέγγιση ημιτονοειδές κύμα, θα δημιουργηθούν συνθήκες για κανονική απενεργοποίηση φορτίου. Αυτό θα συνεχίσει να λειτουργεί για μελλοντική χρήση. Συχνά μπορείτε να βρείτε μια αναφορά σε αδιάλειπτη παροχή ρεύματος UPS. Το UPS σε αυτό είναι συντομογραφία της αγγλικής ονομασίας UPS.
Ταξινόμηση πηγών
Ανάλογα με τις απαιτήσεις για την ποιότητα της τάσης τροφοδοσίας AC, τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά UPS μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους:
- πηγές εκτός σύνδεσης που είναι πηγές έκτακτης ανάγκης εφεδρικού τύπου;
- διαδραστικές πηγές γραμμής ή αλληλεπιδραστικές πηγές με δυνατότητα σταθεροποίησης της τάσης δικτύου με μικρές αποκλίσεις από την ονομαστική τιμή και εναλλαγή στη λειτουργία τροφοδοσίας έκτακτης ανάγκης με ένα κατά προσέγγιση ημιτονοειδές κύμα όταν χαθεί τελείως·
- on-line ή UPS με διπλή μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας, που παρέχει στο συνδεδεμένο φορτίο σταθεροποιημένη τάση δικτύου σε περίπτωση σημαντικών διακυμάνσεων της τάσης και εκτελεί τις λειτουργίες μιας πηγής έκτακτης ανάγκης όταν είναι εντελώς απενεργοποιημένη.
Μια αδιάλειπτη πηγή οποιουδήποτε είδους περιλαμβάνει μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία, η οποία είναι αποθήκη ηλεκτρικής ενέργειας. Ανάλογα με τις απαιτήσεις για την ποιότητα ισχύος των συσκευών που είναι το φορτίο του UPS με κατά προσέγγιση ημιτονοειδές κύμα,εφαρμόζονται ορισμένες λύσεις κυκλώματος.
UPS εκτός σύνδεσης
Τα παθητικά UPS αυτού του είδους είναι η πηγή ενέργειας αναμονής. Η συσκευή μεταγωγής του, υπό κανονικές παραμέτρους ποιότητας τάσης δικτύου, παρέχει άμεση σύνδεση του φορτίου στο δίκτυο. Σε περίπτωση βραχυπρόθεσμης διακοπής ρεύματος στην είσοδο του UPS, η συσκευή μεταγωγής μεταφέρει την παροχή ρεύματος στους καταναλωτές σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης (εφεδρική). Η πηγή ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτή την περίπτωση είναι η ενσωματωμένη μπαταρία.
Η τάση DC του μετατρέπεται από τον μετατροπέα σε ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα τάσης AC, το οποίο τροφοδοτείται μέσω των επαφών του ηλεκτρομαγνητικού ρελέ του διακόπτη για την τροφοδοσία του φορτίου. Για την επαναφόρτιση της μπαταρίας (μπαταρία) είναι ο ανορθωτής τάσης του εξωτερικού τροφοδοτικού. Για την προστασία του από παρεμβολές υψηλής συχνότητας που εμφανίζονται κατά τη λειτουργία του παλμικού μετατροπέα, το UPS είναι εφοδιασμένο με φίλτρο. Τα στοιχεία του προστατεύουν επίσης τις συσκευές φόρτωσης από βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις ισχύος.
Γραμμή διαδραστικές πηγές
Line-interactiv Ένα UPS, σε αντίθεση με μια πηγή αναμονής, είναι σε θέση να σταθεροποιεί την τάση δικτύου όταν το φορτίο συνδέεται απευθείας σε αυτό μέσω των επαφών ενός ηλεκτρομαγνητικού ρελέ. Αυτό εξασφαλίζεται με τη χρήση ενός αυτομετασχηματιστή στο κύκλωμα εισόδου. Η εναλλαγή των περιελίξεων του πραγματοποιείται αυτόματα ανάλογα με το μέγεθος της τάσης του δικτύου. Με την αύξηση ή τη μείωση της, η εναλλασσόμενη τάση στην έξοδό τηςδιατηρεί την ονομαστική τιμή των 220 V. Ο αυτομετασχηματιστής του πιο συνηθισμένου UPS αυτού του τύπου ρυθμίζει στο εύρος (150-270) V της μεταβολής της τάσης του εξωτερικού δικτύου τροφοδοσίας.
Η εναλλαγή του επαφέα και η μετάβαση στη λειτουργία τροφοδοσίας έκτακτης ανάγκης του φορτίου με ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές συμβαίνει όταν η τάση του δικτύου αλλάζει υπερβολικά, πέρα από το εύρος ρύθμισης. Η ακρίβεια ρύθμισης καθορίζεται από τον αριθμό των κρουνών (βημάτων) του αυτομετασχηματιστή. Στην κατάσταση έκτακτης ανάγκης της τροφοδοσίας των συσκευών φορτίου με κατά προσέγγιση ημιτονοειδή εναλλασσόμενη τάση, η λειτουργία πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως σε ένα UPS εκτός σύνδεσης.
On-line UPS
Η διπλή μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε αδιάλειπτα τροφοδοτικά αυτού του τύπου σάς επιτρέπει να λαμβάνετε ένα κατά προσέγγιση ημιτονοειδές κύμα της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος εξόδου, που πλησιάζει σε σχήμα καθαρού ημιτονοειδούς. Η τάση δικτύου που μετατρέπεται σε DC από τον ανορθωτή στη συνέχεια μετατρέπεται ξανά σε AC από τον μετατροπέα, ο οποίος χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του φορτίου.
Η ενσωματωμένη μπαταρία φορτίζεται από το συνεχές ρεύμα του ανορθωτή και τίθεται σε λειτουργία σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Η συσσωρευμένη ενέργεια συνεχούς ρεύματος μετατρέπεται από τον μετατροπέα σε τάση AC εξόδου που τροφοδοτεί τον εξοπλισμό φορτίου. Αυτός ο τύπος κυκλώματος πηγής σάς επιτρέπει να συνδέσετε μια πρόσθετη εξωτερική μπαταρία για το UPS.
Όταν η τάση δικτύου αποκατασταθεί στην κανονική της τιμή, πραγματοποιείται μεταγωγήτροφοδοσία φορτίου από το πρωτεύον δίκτυο AC. Η ηλεκτρική χωρητικότητα της μπαταρίας για το UPS καθορίζει το χρόνο κατά τον οποίο οι καταναλωτές μπορούν να εργαστούν με ξαφνική απώλεια τάσης δικτύου.
προδιαγραφές UPS
Η επιλογή του UPS γίνεται με βάση τα τεχνικά χαρακτηριστικά του. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα εκπλήρωσης των απαιτήσεων για προϊόντα αυτού του σκοπού περιλαμβάνουν:
- ισχύς στην έξοδο της πηγής με το συνδεδεμένο φορτίο, μετρημένη σε βολτ-αμπέρ (VA) ή βατ (W);
- εύρος τάσης εξόδου με συνδεδεμένο φορτίο, μετρημένο σε βολτ (V);
- χρόνος μεταφοράς, ο οποίος καθορίζει το χρόνο μεταφοράς ισχύος στο φορτίο σε κατάσταση αναμονής μπαταρίας, μετρημένος σε χιλιοστά του δευτερολέπτου (ms);
- εύρος τάσης δικτύου εισόδου εντός του οποίου το UPS μπορεί να σταθεροποιήσει την τάση εξόδου χωρίς να μεταβεί στη λειτουργία εφεδρικής μπαταρίας;
- μη γραμμικός παράγοντας παραμόρφωσης, ο οποίος καθορίζει σε ποσοστιαίους όρους τη διαφορά στο σχήμα του σήματος εξόδου από ένα καθαρό ημιτονοειδές;
- χρόνος λειτουργίας σε αυτόνομη εφεδρική λειτουργία μπαταρίας με συνδεδεμένο φορτίο, που καθορίζεται από την ηλεκτρική χωρητικότητα της εσωτερικής μπαταρίας;
- διάρκεια ζωής των δικών τους μπαταριών, ανάλογα με την τεχνολογία κατασκευής τους.
Κατά την επιλογή ενός UPS, η τιμή μιας αδιάλειπτης παροχής ρεύματος παίζει επίσης σημαντικό ρόλο. Εξαρτάται άμεσα από τις λύσεις κυκλωμάτων που χρησιμοποιεί ο προγραμματιστής κατά τη δημιουργία του μοντέλου που επιλέγει ο καταναλωτής και κυμαίνεται από δύο έως δεκάδεςχιλιάδες ρούβλια.
Εφαρμογές
Τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά UPS μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με ωμικό φορτίο - συσκευές που περιλαμβάνουν τροφοδοτικά μεταγωγής.
Το UPS δεν χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των καταναλωτών με ένα σημαντικό αντιδραστικό επαγωγικό εξάρτημα (μετασχηματιστές δικτύου ισχύος παλαιών μοντέλων ηλεκτρονικών συσκευών, περιελίξεις κινητήρα, αντλίες λέβητα οικιακής θέρμανσης). Καθένα από τα υπάρχοντα συστήματα αδιάλειπτης παροχής ρεύματος έχει σχεδιαστεί για ένα συγκεκριμένο φάσμα καταναλωτών, λαμβάνοντας υπόψη τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του.
Συμπέρασμα
Το άρθρο παρέχει μια σύντομη επισκόπηση των τρεχόντων αδιάλειπτων τροφοδοτικών με τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Εξετάζονται οι λύσεις κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκαν από τους προγραμματιστές κατά τη δημιουργία τους. Αφού διαβάσει το υλικό που παρουσιάζεται, ο αναγνώστης, ο οποίος ενδιαφέρεται να αγοράσει ένα UPS για να λύσει τα προβλήματά του, θα μπορεί να μελετήσει το σύνολο της τεκμηρίωσης για αυτό χωρίς να αντιμετωπίσει δυσκολίες. Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ένα υψηλό προϊόν συνεπάγεται υψηλότερη τιμή κατά την αγορά του.
