Ononderbreeklike Stroomvoorsiening (UPS): Blokdiagram & Verduideliking

Wat is 'n UPS (Unonderbreekbare Stroomvoorsiening)?

'n Unonderbreekbare Stroomvoorsiening (UPS) word gedefinieer as 'n stuk elektriese toerusting wat onmiddellik as kragbron vir die aangetakte belasting kan gebruik word wanneer daar 'n foute in die hoofkragbron voorkom.

In 'n UPS word energie gewoonlik in vlieghoweels, batterye, of super kapasitors gestoor. Wanneer dit vergelyk word met ander onmiddellijke kragvoorsieningsisteme, het UPS die voordeel van onmiddellike beskerming teen onderbrekinge in die invoerkrag.

Dit het 'n baie kort tyd op batterij; egter is hierdie tyd genoeg om die aangetakte toerusting (rekenaars, telekomtoerusting ens.) veilig af te skakel of om 'n reserveringkragbron aan te swaai.

UPS kan gebruik word as 'n beskermende toestel vir sekere harde sagteware wat ernstige skade of verlies kan veroorsaak met 'n plotselinge kragonderbreking.

Ononderbreekbare kragbron, Batterystandby en Vlieghoewielstandby is ander name wat dikwels vir UPS gebruik word. Die beskikbare grootte van UPS-eenhede varieer van 200 VA, wat vir 'n enkele rekenaar gebruik word, tot verskeie groot eenhede tot 46 MVA.

Hoofrolle van 'n UPS

Wanneer daar enige foute in die hoofkragbron voorkom, sal die UPS vir 'n kort tyd krag voorsien. Dit is die primêre rol van UPS. Daarbenewens kan dit ook sommige algemene kragprobleme wat verband hou met nutsdiens in verskillende grade regstel.

Die probleme wat reggestel kan word, sluit in spanning piek (duur oor spanning), Geraas, Vinnige vermindering in invoerspanning, Harmoniese vertekening en die onstabiele frekwensie in die hoofkrag.

Tipes UPS

Gewoonlik word die UPS-sisteem ingedeel in On-line UPS, Off-line UPS en Lyninteraktiewe UPS. Ander ontwerpe sluit in Standby-on-line-hibried, Standby-Ferro, Delta-omsetting On-Line.

Off-line UPS

Hierdie UPS word ook Standby UPS-sisteem genoem wat slegs die mees basiese kenmerke kan gee. Hier is die primêre bron die gefilterde AC-hoofkrag (aangedui deur 'n soliede lyn in figuur 1).

Wanneer daar 'n kragonderbreking voorkom, sal die oorgangskaal die backupbron kies (aangedui deur 'n gebreekte lyn in figuur 1).

Dus kan ons duidelik sien dat die stand-by-sisteem slegs begin werk wanneer daar 'n fout in die hoofkrag voorkom. In hierdie sisteem word die AC-spanning eers gerectifiseer en in die stoorbatterye verbond aan die rectifier gestoor.

Wanneer daar 'n kragonderbreking voorkom, word hierdie DC-spanning na AC-spanning omgeskakel deur middel van 'n kragomskakelaar, en aan die daaraan verbonden belasting oorgedra.

Dit is die goedkoopste UPS-sisteem en dit verskaf bykomende stormbeskerming. Die oorganstyd kan ongeveer 25 millisekondes wees, wat verwant is aan die tyd wat die UPS-sisteem neem om die nuttigheid spanning wat verlore raak, te ontdek. Die blokskema word hieronder aangebied.

On-line UPS

In hierdie tipe UPS word 'n dubbele omskakelingmetode gebruik. Hier word eers die AC-invoer na DC omgeskakel deur die rectifikasieproses om dit in die herlaadbare batterye te stoor.

Hierdie DC word na AC omgeskakel deur die inversieproses en gegee aan die belasting of toerusting waaraan dit verbonden is (figuur 2).

Hierdie tipe UPS word gebruik waar elektriese isolasie noodsaaklik is. Hierdie sisteem is 'n bietjie duurder as gevolg van die ontwerp van konstant hardloopende omskakelaars en koelsisteme.

Hier word die rectifier, wat met die normale AC stroom bekrag, direk die inverter bestuur. Dus word dit ook as Dubbel omskakeling UPS bekend. Die blokskema word hieronder aangebied.

Wanneer daar 'n kragonderbreking voorkom, het die rectifier geen rol in die sil nie en die gestadige krag wat in die batterye verbond aan die inverter gestoor, word deur middel van 'n oorgangskaal aan die belasting gegee.

Sodra die krag herstel is, begin die rectifier die batterye laai. Om te verhoed dat die batterye oorverhit raak as gevolg van die hoë krag rectifier, word die laaistroom beperk. Tijdens 'n hoofkragonderbreking, bedryf hierdie UPS-sisteem met nul oorganstyd.

Die rede is dat die backupbron as primêre bron en nie die hoof AC-invoer nie funksioneer. Maar die teenwoordigheid van inslagstroom en groot belastingsprongstroom kan 'n oorganstyd van ongeveer 4-6 millisekondes in hierdie sisteem veroorsaak.

Lyninteraktiewe UPS

Vir klein besigheid en departementele bediener en webse, word lyninteraktiewe UPS gebruik. Dit is meer of minder dieselfde as off-line UPS.

Die verskil is die byvoeging van tap-veranderende transformateur. Spanningsregulerings word deur hierdie tap-veranderende transformateur gedoen deur die tap afhangend van die invoer spanning te verander. Bykomende filtrering word in hierdie UPS verskaf wat lei tot lagere transiëntverlies. Die blokskema word hieronder aangebied.