Главната цел на непрекинато напојување (UPS) е да ја заштити компјутерската опрема. UPS - UPS

Написот ги разгледува типовите на UPS-от, принципите на работа на UPS-от, а исто така ги прикажува реалните бранови форми на излезните напони.

Прво, некоја општа терминологија. Непрекинато напојување (скратено како UPS) се нарекуваат и UPS, од англиската кратенка Uninterruptable Power Supply (непрекинато напојување). Затоа, велат и UPS (UPS) и UPS, на кого му е поудобно. Ќе го наречам ова и она во статијата.

Зошто ви треба UPS (UPS)

Принципот на работа на UPS-от е откриен во името - ова е таков извор, на чиј излез тензијата е секогаш тука. Но, тука сме собрани техничари-реалисти и разбираме дека ништо не е вечно, па подолу ќе го разбереме принципот на дејствување.

UPS-ите главно се користат таму каде што прекинот на напојувањето може да предизвика негативни последици. На пример, напојување за компјутери и сервери, напојување за уреди за комуникација и дистрибуција на сигнал (рутери), напојување за уреди кои не можат автоматски да се рестартираат (рестартираат) без човечка интервенција.

Како мојот читател го измени UPS-от за стратешки важен систем (2 сервери, итн.). Покрај тоа, тој го подобри колото, и додаде можност за користење на конвенционален автомобилски акумулатор.

За предмети за домаќинството, тоа се првенствено компјутери и системи за греење.

Треба да се разбере дека UPS-ите се избираат за време на работа на оптоварување од 10-15 минути, ретко до половина час. Се претпоставува дека за ова време ќе се појави напојувањето или лицето (операторот) ќе ги преземе потребните активности (зачувување на податоците, јавете се во енергетската служба на претпријатието, заврши технолошкиот процес).

UPS-от не може да се смета како резервен извор на енергија. Тој е само извор за итни случаи, а во најдобар случај се користи многу ретко, вкупно не повеќе од 10 минути годишно (неколку пати, за време не подолго од една минута). Ако ова време е подолго, тогаш треба да размислите за подобрување на квалитетот на напојувањето.


Претплатете се! Ќе биде интересно.


Резервен извор на енергија може да се сметаат за такви извори кои можат целосно да го заменат главното напојување долго време, од неколку часа до неколку дена. Можеби е друга линија (види статија за), генератор на ветер. Теоретски, UPS-от може да служи и за овие цели, но за тоа се потребни огромни батерии, што значително ќе влијае на цената на таков систем.

Видови на непрекинато напојување

Видовите (типовите) на UPS-и имаат многу имиња, но сè уште има точно три од нив. Ајде да го сфатиме.

Значи, постојат три главни типа на UPS-от:

Назад на UPS-от

Други еквивалентни имиња се Off-line UPS, Standby UPS, standby UPS. Најчестите UPS се користат за повеќето типови на опрема за домаќинство и компјутерска опрема.

Назад едноставно го префрла товарот на батерија кога влезниот напон ќе излезе надвор од опсегот. Долната граница за различни модели е околу 180V, горната граница е околу 250V. Транзиции кон батеријата и назад - со хистереза. Тоа е, на пример, при спуштање, преминот кон батеријата ќе се случи на 180 V или помалку, и обратно - на 185 или повеќе. Истиот принцип важи за сите видови UPS-и.

Нешто што потсетува на кое оневозможуваоптоварување, и Back UPS-от не се исклучува, но прекинувачина батеријата, што му овозможува да работи некое време.

Паметен UPS-от

Други имиња - Line-Interactive, интерактивен тип UPS. Не е далеку од принципот на дејствување од Назад.

Паметниот UPS-от делува попаметно, како што сугерира името. Тие, исто така, дополнително го префрлаат внатрешниот автотрансформатор, во извесна смисла стабилизирајќи го влезниот напон. И само во екстремни случаи одете на батеријата.

Така, нормата на излезниот напон се одржува со големи отстапувања на влезот (150 ... 300V). Автотрансформаторот има неколку фази на префрлување, така што Smart UPS-от ги префрла излезите на автотрансформаторот до последното, вклучувајќи ја батеријата само во последен момент. Ова ви овозможува да ја зачувате батеријата, вклучувајќи ја само кога целосно ќе се изгуби напојувањето.

Овој уред наликува на постепено префрлување на намотките на автотрансформаторот. Единствената разлика е во тоа што кога ќе ги надминете работните граници, стабилизаторот ќе биде немоќен, а нашиот „умен“ ќе ја стави батеријата во функција, а моќта нема да се изгуби.

Онлајн UPS-от

Други имиња се онлајн, двојна конверзија непрекинато напојување, инвертер. Сосема поинаков принцип на работа, за љубителите на чист синус. Енергијата од влезот се претвора во постојан напон и се внесува во инвертерот, кој генерира чист синусен бран. И во исто време - ја одржува батеријата во 100% подготвеност. Доколку е потребно, инверторот продолжува да работи на ист начин, само напојувањето му се снабдува од батеријата.

Се користи за итно напојување на опрема која е чувствителна на обликот на излезниот напон - на пример, гасни котли, сервери, професионална аудио-видео опрема и друга стратешки важна опрема.

Постојат две недостатоци на онлајн UPS-от - цена и ефикасност. Ефикасноста е мала, бидејќи таков UPS-от е секогаш вклучен, како што имплицира името. За разлика од другите два вида.

И што е свежо во групата VK SamElectric.ru ?

Претплатете се и прочитајте ја статијата понатаму:

Постојат различни видови на онлајн UPS-и кои користат таканаречено „преку нула“ за правилно функционирање на електричните котли на гас. Ова се должи на фактот дека таквите котли се чувствителни на присуство на вистинска нула, за правилно палење.

Истражување на UPS-от со осцилоскоп

И сега - најинтересно.

Заден излезен напон на UPS-от

Спроведов студија со помош на осцилоскоп Fluke 124. Ги цитирам и коментирам брановите форми (обликот на импулсите и флуктуациите на излезот на ups) и коментирам подолу.

Што може да се види од овој временски дијаграм? Период 20ms, фреквенција 50Hz, амплитуда 315V. Вреди да се напомене дека фазата на синусот и генерираните импулси се совпаѓаат, што е добро. Кога мрежниот напон откажува, UPS-от се двоуми 5-7 ms, а потоа има импулси кои се нарекуваат „квази-синус“. Тука се:

Назад на UPS-от. Излезен напон кога се напојува од батерии.

Осцилоскопот го измери напонот RMS (среден квадрат на коренот), тој одговара на нормата. Меѓутоа, кога го измерив истиот напон со мултиметар, добив 155 V. Зошто излезот на UPS-от е низок?

Факт е дека мултиметарот го мери само првиот хармоник со фреквенција од 50 Hz. За синусот се е во ред. Но, ако го измерите напонот на таквите импулси, треба да го измерите точно RMS, средната вредност на коренот, во спротивно нема да се земат предвид следните хармоници - 100, 150, 200 Hz. И тие сочинуваат значителен дел од енергијата, до 30%. Производителите на UPS-от ја знаат оваа карактеристика и за да не се мачат (и да не ја зголемат цената на нивните производи), тие даваат такви импулси на нашите уреди со амплитуда од околу 370 V.

Дознајте повеќе за мерење на RMS не-синусоидален напон во видеото:

Еве еден зголемен графикон, каде што можете да видите дека напонот по префрлувањето прво се зголемува за половина секунда на 400 V, а потоа се стабилизира:

Назад на UPS-от. Излез, времетраење 2 секунди

И еве како се менува обликот на напонот на излезот Back-UPS во моментот на премин од батерија до електрична енергија:

Назад UPS-от, - Напонот на излезот од UPS-от за време на преминот од батерија на електрична мрежа. Излезен пулс во форма на прозорци

Исто така фазата не се менува, се е во ред. Го поврзав UPS-от на излезот, ги префрлив режимите за напојување напред-назад - стартерот беше безбедно вовлечен, без проблеми.

Предметот беше APC Back-500-RS UPS-от, параметрите на фотографијата подолу:

Задни опции за UPS-от - Заден панел

Паметен излезен напон на UPS-от

Сега, заради комплетноста, ќе ги дадам напонските бранови форми на излезот на Smart UPS-от. Беше тестиран UPS Ippon Smart Power Pro 1000.

Smart UPS_Network-Батерија

Времето на префрлување е исто така незначително за целата модерна опрема - помалку од 7 ms.

Не направив мазна промена на влезниот напон, бидејќи немаше таква цел. Верувам дека во овој случај, Smart UPS-от се однесува потполно исто како и релејниот регулатор на напон.

Овие студии беа спроведени како дел од проектот за индустриски фрижидер.

Претворете го мрежниот напон од 220 V до саканите вредности, продолжување на перформансите на компјутерот и обезбедување безбедност на податоците- главни цели. Заштитата од пренапони на струја, ненадејните исклучувања и можноста за користење резервен извор се многу важни за нормално функционирање на сите компоненти на уредот.

Купување на непрекинато напојување за компјутер значи заштедете наи не грижете се за предвременото откажување на вашиот уред.

Нашите мрежи не секогаш го произведуваат декларираниот напон од 220 V, дури и ако итни ситуации се ретки, тогаш стабилизирањето на струјата на мрежата до нормални вредности е можно само со помош на непрекинато напојување. Меѓу разновидноста на понудените UPS-и, лесно е да се збуните. Како да го изберете вистинскиот UPS-от?

Што се

Сите произведени блокови можат условно да се поделат на три вида:

  • Резервирај. USP мала моќност. Главната функција е префрлување на енергија од батеријата за време на битките во мрежата и обратно кога напонот се нормализира;
  • Интерактивна. Најчесто се користат за домашни и канцелариски компјутери. Уредот има стабилизатор, кој дава синусоидален напон на излезот;
  • Онлајн напојувања. Во текот на нивната работа, се случува двојна конверзија на напон. Влезната наизменична струја се претвора во DC, а инвертерот повторно ја претвора во AC. Се користи кога работат големи DNS сервери и станици.

Во единиците со средна и висока моќност, постои посебен уред за директно поврзување на влезот и излезот, без користење на резервна моќност, наречен бајпас. Во случај на преоптоварување, напојувањето од инвертерот се испраќа до бајпасот, со што се заштедува тековната потрошувачка.

Правилниот избор на блок вклучува избор по моќност, вид и цел на употреба.

Пред да купите, треба да направите некои пресметки. За координирана работа на целиот систем, потребно е правилно да ја изберете единицата за напојување што одговара на параметрите на вашите уреди. Општ принцип на пресметка е дека вкупната моќност на сите компјутерски уреди не треба да ја надминува моќноста на UPS-от. Можностите на напојувањето зависат од неговата излезна моќност, која се мери во волти-ампери и се пресметува со множење на напонот со струјата.

Постојат три главни типа на модерни непрекинато напојување (UPS/UPS). Размислете за добрите и лошите страни за секој, како и концептите на нивната конструкција.

1. Офлајн UPS-от

Офлајн UPS-от (off-line, Standby, back ups или standby) е вид на непрекинато напојување, чиј принцип е да се префрли опремата на резервна батерија (која е дел од UPS-от) во случај на прекин на напојувањето.

Апликација:
за заштита за краток период на домашни компјутери, канцелариска компјутерска опрема.

Дијаграм на UPS со офлајн технологија

2. Линиски интерактивен UPS-от

Линиски интерактивен (линиски интерактивен) е тип на UPS-от кој е во состојба да го регулира излезниот напон со намалување или зголемување на влезниот напон во широк опсег - без да се префрли на работа со батерија. UPS-ите од овој тип се поделени на уреди со приближен синусен бран и целосно синусоидален излезен напон.

Апликација:
за заштита на групи компјутери, мрежна и друга критична компјутерска и телекомуникациска опрема.

Дијаграм на линиски интерактивен UPS-от


3. Двојна конверзија или онлајн UPS-от

Двојна конверзија (онлајн, онлајн) е тип на UPS-от во кој електричната енергија се претвора двапати - влезниот напон со слаб квалитет во постојан напон на внатрешната магистрала, а од него се формира излезен напон со референтни карактеристики. Времето на пренос до работа со батерија во онлајн UPS-от е нула.

Апликација:Датотечни сервери, работни станици, центри за податоци и друга критична компјутерска и телекомуникациска опрема што наметнува зголемени барања за квалитетот на енергијата.

Домашното напојување се карактеризира со мала доверливост и незадоволително.Тоа се должи на застарени електрични мрежи, истрошеност на опремата, ниски перформанси на енергетските конвертори, транзиенти кај изворите и корисниците на електрична енергија, природни и климатски фактори. Во такви услови, итно се потребни системи за непрекинато напојување за да се обезбеди работа на потрошувачите и од првата и од другите категории.

За сопствениците на станови и куќи, важно е и стабилното функционирање на електричната мрежа. Запирањето на работата на апаратите за домаќинство не е најголемата неволја. Многу поважно е непроблематичното функционирање на системите за одржување во живот, особено на системот за греење, доколку директно зависи од напојувањето. На помош доаѓа UPS-от за непрекинато напојување (UPS) - уред кој ги штити електричните приемници од исклучување поради акумулација на електрична енергија во батериите (батериите) и го гарантира потребниот квалитет на енергија (QE) во самостојни и мрежни режими на работа .

Пред да се нацрта пристапот за напојување на оптоварувања без дефекти, треба да се знае какви дефекти може да се очекуваат од домашните електрични мрежи.

Прекин на струја

Недоволниот напон е честа појава во напојувањето. Но, особено не преовладува над зголеменото, што е исто така вообичаено. Ноќе, напонот е стабилен, во текот на денот се намалува, а навечер, кога повеќето оптоварувања се исклучени, се зголемува.

Нестабилна фреквенција е исто така неуспех, иако доста редок. Кога оптоварувањето на мрежата е големо, може да падне до 45 Hz, што доведува до значително нарушување на сигналот што негативно влијае на работата на UPS-от. Некои уреди го третираат намалувањето на фреквенцијата како несреќа и батеријата може брзо да се испразни.

Целосното затемнување не е невообичаено. Електричарите не се грижат многу за електрониката и можат одеднаш да затворат зграда. Инстант прекин на струја е доволен за да изгубите информации на компјутерот. Може да дојде до прекин на електричната енергија кога мрежите се преоптоварени. Затоа, важно е колку сигурно UPS системот обезбедува непрекинато напојување.

Класификација на UPS-от

Тие се групирани во три групи:

  1. UPS со мала моќност за поврзување преку електрични приклучоци. Извршувањето е десктоп или подно, а моќноста се движи од 0,25 до 3 kW.
  2. Уредите со средна моќност - од 3 до 30 kW - содржат блок од приклучоци вградени внатре, или исто така се вклучуваат преку групи приклучоци во мрежата за напојување на потрошувачите од контролната табла. Уредите се направени за сместување и во канцеларии и во посебни опремени простории.
  3. UPS-от со голема моќност - од 10 до 800 kW. Тие се наоѓаат во електрични простории. Тие се собираат во групи и создаваат енергетски системи со висока моќност - до неколку илјади kW.

Видови UPS-и

Сега 4 типа UPS-и (UPS) се вообичаени. Својствата заеднички за сите се:

  • филтрирање од импулси и бучава;
  • елиминирање на изобличувањето на брановите форми;
  • стабилизација на напон (не сите модели);
  • одржување на батеријата наполнета;
  • кога батеријата на UPS-от ќе се испразни, прво ќе алармира, а потоа ќе го исклучи потрошувачот.

Офлајн UPS-от

Принципот на работа на уредите од оваа модификација е да се снабдува потрошувачот од постоечката мрежа и веднаш да се префрли на автономна резервна моќност во итни ситуации (4-12 ms). Тие се поедноставни и поевтини од другите видови.

UPS-от обично се вклучува да работи на вградената батерија.

Кога работи од мрежата, уредот ја потиснува бучавата со импулси и го одржува напонот на дадено ниво. Дел од енергијата се троши на полнење на батеријата. Во случај на работа на мрежа во нестандарден режим, потрошувачот се префрла на работа со батерија. Секој модел на UPS-от на свој начин ја одредува потребата да се префрли на овој режим. Траењето на батеријата зависи од карактеристиките на батеријата и потрошувачката на енергија на товарот. Во случај на празнење на резервниот извор на енергија, се дава команда за исклучување на потрошувачот. Ако напонот во мрежата достигне нормално ниво, UPS-от се префрла на нормална работа на мрежата и започнува полнењето на батеријата.

Интерактивна линија

Линиските интерактивни ups модели се опремени со стабилизатори кои работат постојано и обезбедуваат ретко поврзување на батериите.

Уредот е во интеракција со мрежата со контролирање на амплитудата и обликот на напонот во мрежата.

Кога напонот се намалува или зголемува, единицата ја коригира неговата вредност со префрлување на крановите на автотрансформаторот. На овој начин се одржува неговата номинална вредност. Ако параметарот е надвор од опсегот и опсегот на префрлување повеќе не е доволен, UPS-от се префрла на резервна копија на батеријата. Уредот може да се исклучи од главното напојување кога ќе се прими искривен сигнал. Постојат модели кои ја поправаат формата на напонот без да се префрлат на работа со батерии.

Феро-резонантен UPS-от

Уредот содржи ферорезонантен трансформатор кој делува како стабилизатор на напон. Неговата предност е акумулацијата на енергија во магнетното поле, кое се ослободува при префрлување во рок од 8-16 ms. Овој временски период е доволен за UPS-от да влезе во нов режим на работа.

Трансформаторот врши дополнителна функција на филтер за бучава. Дисторзијата на влезниот напон не влијае на излезната бранова форма, која останува синусоидална.

УПС со двојна конверзија

Уредот за конверзија на двојна енергија работи на принципот на исправување на напонот во мрежата, а потоа повторно го претвора во стабилизирана променлива. Овде се користи помоќен исправувач, кој не само што ја полни батеријата, туку и го снабдува инверторот со стабилизиран DC напон.

Од излезот на уредот, наизменичен стабилизиран напон се доставува до товарот.

Кога двојната конверзија не е доволна за да се поправи напонот во мрежата, дополнително полнење се снабдува од батеријата до инверторот. Префрлувањето не се случува, но режимот е веќе различен.

Ако инвертерот не успее, тој се префрлува на мрежна работа преку бајпас. Изборот на UPS-от со двојна конверзија за приватна употреба е ирационален поради големите загуби на енергија. Овој тип на заштита се користи од организации каде што е потребна висока доверливост на опремата.

Видови системи

Системите за непрекинато напојување можат да бидат централизирани или дистрибуирани. Во првиот случај, еден UPS работи за целата зграда или посебен кат, кој може да се справи со сите оптоварувања.

Непрекинато напојување вклучува повеќе заштитни уреди, од кои секој работи на еден компјутер или друга опрема. Тие се доста ефикасни.

Предностите на дистрибуираниот систем се како што следува:

  1. UPS-от е избран специјално за еден уред, кој е најважен или работи во сурови средини.
  2. Системот може постепено да се зголемува, почнувајќи со заштита на серверот и преместувајќи се на работни станици.
  3. Неуспешниот UPS-от може да се замени со други, помалку важни елементи на системот.
  4. На UPS-от со мала моќност не му треба инсталација и одржување од специјален персонал.
  5. Можност за поврзување со конвенционална електрична мрежа преку приклучоци.
  6. UPS-ите се користат независно еден од друг.

Централизираните системи за непрекинато напојување вклучуваат UPS-и од високата класа кои подобро ја штитат опремата. И покрај нивната висока цена, се постигнуваат вкупни заштеди на трошоците, бидејќи еден уред е поевтин од неколку. Но, за едноставни компјутери, системот ќе чини повеќе, бидејќи неговото одржување бара високо квалификуван персонал или услуги на специјализирани фирми кои инсталираат и одржуваат системи за непрекинато напојување.

Потребно е во следниве случаи:

  • компјутерите се главниот товар на мрежата;
  • на некои организации им требаат многу сигурни системи, како што се банките;
  • потрошувачите значително се разликуваат по моќ: компјутерски систем, комуникации, безбедносен систем.

Што да барате при изборот на UPS-от?

При изборот на систем за непрекинато напојување, треба да се земат предвид неколку важни фактори. Да ги наведеме главните.

Од што е заштитена опремата?

Пред сè, потребно е да се измери напонот во електричната мрежа. Минималниот циклус во траење ќе биде еден ден. Тоа во најголема мера ја одразува работата на електричната мрежа. Ако треба да работите за време на викендите, треба да добиете информации за неделниот циклус, во текот на денот и ноќта.

Важно е да се одреди максималниот и минималниот напон, како и моќноста и фреквенцијата на импулсите во мрежата. Инструментот може да биде или рекордер.

Најлесен начин за корисникот е да врши мерења на напон, при што, според него, напонот достигнува максимум и минимум. Викендите не треба да се игнорираат.

Ако сопственикот има моќна опрема, неопходно е да се измери напонот во домашната мрежа кога се вклучува и исклучува. Треба да дознаете колку често напојувањето се исклучува во електричната мрежа дома и од кои причини. Важно е да имате жица за заземјување во станот. Во овој случај, треба да дознаете колку безбедно е поврзан со автобусот на подната табла.

Вид на заштитена опрема

Составен е список на опрема за која е потребна употреба на UPS-от. Во исто време, треба да знаете што се троши од секој.Доволно е да ја одредите неговата номинална вредност, која е во техничките спецификации. Некои уреди понекогаш трошат максимална енергија, неколку пати повисока од номиналната вредност. За него, треба да ја поставите резервата за моќност.

Траење на батеријата

Овде е важно да се одреди за кој период е можно безбедно да се складираат податоци или да се завршат потребните технолошки операции (пренос на информации, зачувување датотеки, примање порака).

Потребен персонал

Во зависност од сложеноста на системот, потребен е одреден персонал специјалисти за да го управуваат. Ова мора да се разјасни за правилно да се пресметаат сите трошоци. Цената на системот за заштита не треба да надминува 10% од цената на главната опрема.

UPS за дома

За просечна куќа, удобен е UPS систем со капацитет од околу 15 kW. За да обезбедите автономна работа 2-3 часа, потребни ви се 4 батерии со вкупен капацитет од 2000 Ah. Тие ви дозволуваат да акумулирате електрична енергија од околу 7 kWh.

Во куќата најважни се системот за греење и апаратите за домаќинство со компјутер. Цената на UPS-от зависи од моќноста, бројот на батерии и производителот. За котелот, можете да купите извор од 360 W по цена од 7 илјади. За целата куќа ќе ви треба моќност на UPS-от до 15 kW, чија цена е повеќе од 70 илјади рубли.

Покрај конверторите, потребни се и батерии кои треба периодично да се менуваат. UPS-от за домот чини кружна сума. Системите за непрекинато напојување се особено скапи.

И покрај ова, можете да заштедите на поправка на друга опрема. Покрај тоа, постојат алтернативни опции со користење на генератори. Понекогаш можете да се справите со инсталирање на регулатори на напон, кои се справуваат со многу задачи, вклучително и правилно исклучување на опремата.

Современите UPS-и се опремени со јасен интерфејс. На екранот можете да ја следите работата на системот, каде главни параметри се влезниот и излезниот напон, потрошувачката на енергија, шемата за работа, полнењето на батеријата.

Кој UPS-от да го избере зависи од потребите на корисникот. Домашниот компјутер може да има доволно енергија за времетраењето на неговото исклучување. За непречено работење на котелот 8-9 часа, потребен е заштитен уред од 1 kW со три батерии од 65 A/h.

Заклучок

Системите се дизајнирани да обезбедат автономна работа на електрични апарати и електронска опрема за кратко време. Главниот индикатор е моќноста на UPS-от и капацитетот на батеријата. Препорачливо е да се избере опрема што содржи стабилизатор на напон.

Траењето на батеријата зависи од карактеристиките на батеријата и потрошувачката на енергија на товарот. Во случај на празнење на резервниот извор на енергија, се дава команда за исклучување на потрошувачот. Ако напонот во мрежата достигне нормално ниво, UPS-от се префрла на нормална работа на мрежата и започнува да ја полни батеријата.