Grobi sinusni val je izmenična valovna oblika, ki se približno približa čistemu sinusnemu valu. Lahko ima stopničasto obliko ovojnice, predstavljeno je z zaporedjem pravokotnih ali trapezoidnih impulzov različne polarnosti. Na izhodu večine uporabljenih neprekinjenih napajalnikov (UPS) je prisoten približen sinusni AC signal.
Dodelitev neprekinjenega napajanja
Glavna naloga UPS-a je ohraniti AC napetost, ki napaja porabnike v primeru njene nenadne izgube v omrežju. Ne opravljajo funkcije stabilizacije omrežne napetosti, ampak so zasilni viri izmenične napetosti s približno sinusoido. Brezprekinitveni napajalniki niso namenjeni neprekinjenemu delovanju nanje priključene opreme v primeru nesreče na omrežnih napetostnih vodih.
UPS mora porabnike vzdrževati dovolj dolgo, da dokončajo procese, ki jih ni mogoče nenadoma prekiniti. Med delovanjem UPS-a s približnim sinusnim valom bodo ustvarjeni pogoji za normalno zaustavitev obremenitve. Tako bo deloval za nadaljnjo uporabo. Pogosto lahko najdete sklicevanje na UPS-neprekinjeno napajanje. UPS v njem je okrajšava angleške oznake UPS.
Razvrstitev virov
Odvisno od zahtev glede kakovosti napajalne izmenične napetosti lahko UPS-neprekinitvene napajalnike razdelimo na več vrst:
- izven-line viri, ki so viri v sili rezervne vrste;
- line-interaktivni ali linijsko-interaktivni viri, ki lahko stabilizirajo omrežno napetost z rahlimi odstopanji od nazivne vrednosti in preklopijo v način napajanja v sili s približnim sinusnim valom, ko se ta popolnoma izgubi;
- on-line ali UPS z dvojno pretvorbo električne energije, ki zagotavlja priključeno breme s stabilizirano omrežno napetostjo v primeru znatnih napetostnih nihanj in opravlja funkcije zasilnega vira, ko je popolnoma izklopljen.
Neprekinjen vir katere koli vrste vključuje baterijo za ponovno polnjenje, ki je zaloga električne energije. Glede na zahteve glede kakovosti električne energije naprav, ki so obremenitve UPS s približnim sinusnim valovom,uporabljajo se določene rešitve vezja.
UPS brez povezave
Pasivni UPS te vrste je vir delovanja v stanju pripravljenosti. Njegova preklopna naprava pri normalnih parametrih kakovosti omrežne napetosti zagotavlja neposredno povezavo bremena z omrežjem. V primeru kratkotrajnega izpada električne energije na vhodu UPS, stikalna naprava v zasilnem (rezervnem) načinu prenaša napajanje porabnikom. Vir električne energije je v tem primeru vgrajena baterija.
Njegovo enosmerno napetost pretvornik pretvori v modificiran sinusni val izmenične napetosti, ki se napaja preko kontaktov elektromagnetnega releja stikala za napajanje bremena. Za polnjenje baterije (baterije) je napetostni usmernik zunanjega napajalnika. Za zaščito pred visokofrekvenčnimi motnjami, ki nastanejo med delovanjem impulznega pretvornika, je UPS opremljen s filtrom. Njegovi elementi ščitijo tudi obremenitvene naprave pred kratkotrajnimi prenapetostmi.
Line interaktivnih virov
Line-interactiv A UPS, za razliko od vira v stanju pripravljenosti, lahko stabilizira omrežno napetost, ko je obremenitev neposredno povezana z njim preko kontaktov elektromagnetnega releja. To je zagotovljeno z uporabo avtotransformatorja v vhodnem vezju. Preklapljanje njegovih navitij se izvede samodejno, odvisno od velikosti omrežne napetosti. S povečanjem ali zmanjšanjem se izmenična napetost na njegovem izhoduvzdržuje nazivno vrednost 220 V. Avtotransformator najpogostejših UPS te vrste uravnava v območju (150-270) V spremembo napetosti zunanjega napajalnega omrežja.
Preklop kontaktorja in prehod v način zasilnega napajanja bremena s spremenjeno sinusoido se zgodi, ko se omrežna napetost prekomerno spremeni, preko regulacijskega območja. Natančnost regulacije je določena s številom pip (korakov) avtotransformatorja. V zasilnem načinu napajanja obremenitvenih naprav s približno sinusoidno izmenično napetostjo se delovanje odvija na enak način kot pri UPS brez povezave.
On-line UPS
Dvojna pretvorba električne energije v brezprekinitvenem napajalniku te vrste vam omogoča, da dobite približen sinusni val izhodne izmenične napetosti, ki se po obliki približuje čistemu sinusu. Omrežna napetost, ki jo usmernik pretvori v enosmerno, se nato pretvornik pretvori nazaj v AC, ki se uporablja za napajanje bremena.
Vgrajena baterija se polni z enosmernim tokom usmernika in deluje v zasilnem načinu. Akumulirano enosmerno energijo pretvornik pretvori v izhodno izmenično napetost, ki napaja opremo za obremenitev. Ta vrsta izvornega vezja vam omogoča priključitev dodatne zunanje baterije za UPS.
Ko se omrežna napetost povrne v normalno vrednost, pride do preklopanapajanje iz primarnega omrežja AC. Električna zmogljivost baterije za UPS določa čas, v katerem lahko porabniki delajo z nenadno izgubo omrežne napetosti.
specifikacije UPS
UPS je izbran na podlagi njegovih tehničnih lastnosti. Tehnične značilnosti, ki določajo kakovost izpolnjevanja zahtev za izdelke tega namena, vključujejo:
- moč na izhodu vira s priključeno obremenitvijo, merjena v volt-amperih (VA) ali vatih (W);
- območje izhodne napetosti s priključeno obremenitvijo, merjeno v voltih (V);
- prenosni čas, ki določa čas prenosa moči na breme v stanju pripravljenosti baterije, merjen v milisekundah (ms);
- območje vhodne omrežne napetosti, znotraj katerega lahko UPS stabilizira izhodno napetost, ne da bi preklopil na rezervni način akumulatorja;
- faktor nelinearnega popačenja, ki v odstotkih določa razliko v obliki izhodnega signala od čiste sinusoide;
- čas delovanja v načinu samostojne rezervne baterije s priključeno obremenitvijo, določen z električno zmogljivostjo notranje baterije;
- življenjska doba lastnih baterij, odvisno od tehnologije njihove izdelave.
Pri izbiri UPS-a igra pomembno vlogo tudi cena brezprekinitvenega napajanja. Neposredno je odvisno od rešitev vezja, ki jih razvijalec uporablja pri ustvarjanju modela, ki ga je izbral potrošnik, in se giblje od dveh do desetintisoč rubljev.
Aplikacije
UPS brezprekinitvene napajalnike lahko uporabljate v povezavi z uporovno obremenitvijo - napravami, ki vključujejo preklopne napajalnike.
UPS se ne uporablja za napajanje odjemalcev s pomembno reaktivno induktivno komponento (omrežni transformatorji starih modelov elektronskih naprav, navitja motorja, črpalke za ogrevalne kotle). Vsaka od obstoječih shem neprekinjenega napajanja je zasnovana za določen krog potrošnikov ob upoštevanju njenih prednosti in slabosti.
Sklep
Članek daje kratek pregled trenutnih neprekinjenih napajalnikov s spremenjenim sinusnim valovom. Upoštevane so rešitve vezij, ki so jih razvijalci uporabili pri ustvarjanju. Po branju predstavljenega gradiva bo bralec, ki se zanima za nakup UPS za rešitev svojih težav, lahko brez težav preuči komplet dokumentacije zanj. Hkrati pa ne smemo pozabiti, da visok izdelek pomeni višjo ceno pri nakupu.