Alimentació Ininterrupta (UPS): Diagrama de Bloc i Explicació
Què és un SAI (Sistema d'Alimentació Ininterrupta)?
Un Sistema d'Alimentació Ininterrupta (SAI) es defineix com a un dispositiu elèctric que pot utilitzar-se com a font immediata d'energia per a la càrrega connectada quan hi ha un tall en la font principal d'alimentació.
En un SAI, l'energia generalment s'emmagatzema en volants, bateries o super condensadors. En comparació amb altres sistemes d'alimentació immediata, els SAI tenen l'avantatge de protecció immediata contra interrupcions de la font d'alimentació.
Té un temps de funcionament molt curt amb bateria; però aquest temps és suficient per apagar de manera segura l'aparell connectat (ordinadors, equips de telecomunicacions, etc.) o per activar una font d'alimentació de reserva.
Els SAI poden utilitzar-se com a dispositius protectors per a alguns hardwares que poden patir danys gravis o pèrdues amb una interrupció brusca de l'energia.
Font d'alimentació ininterrupta, alimentació de bateria i alimentació de volant són altres noms sovint utilitzats per als SAI. La capacitat disponible dels SAI varia des de 200 VA, que s'utilitza per a un sol ordinador, fins a unitats més grans de fins a 46 MVA.
Papeles principals d'un SAI
Quan hi ha algun fallament en la font d'alimentació principal, el SAI proporcionarà energia per un curt període de temps. Aquest és el paper principal del SAI. A més, també pot corregir alguns problemes generals d'alimentació relacionats amb els serveis públics en diversos graus.
Els problemes que es poden corregir són pic de tensió (tensió excessiva sostenida), soroll, reducció ràpida de la tensió d'entrada, distorsió harmònica i la inestabilitat de la freqüència en la xarxa.
Tipus de SAI
Generalment, el sistema SAI es categoritza en SAI On-line, SAI Off-line i SAI interactiu de línia. Altres dissenys inclouen híbrid On-line en espera, On-line Ferro i conversió Delta On-line.
SAI Off-line
Aquest SAI també es coneix com a sistema SAI en espera, que només ofereix les característiques més bàsiques. Aquí, la font principal és la CA filtrada (mostrada en la ruta contínua en la figura 1).
Quan hi ha una interrupció de l'energia, el commutador de transferència seleccionarà la font de reserva (mostrada en la ruta discontínua en la figura 1).
Així, podem veure clarament que el sistema en espera només comença a funcionar quan hi ha algun fallament en la xarxa. En aquest sistema, la tensió CA es rectifica primer i s'emmagatzema en la bateria de reserva connectada al redressor.
Quan hi ha una interrupció de l'energia, aquesta tensió CC es converteix en tensió CA mitjançant un inversor de potència, i es transmet a la càrrega connectada a ell.
Aquest és el sistema SAI més econòmic i proporciona protecció contra sobretensions a més de la reserva. El temps de transferència pot ser d'uns 25 mil·lisegons, que es pot relacionar amb el temps necessari pel sistema SAI per detectar la pèrdua de la tensió de la xarxa. El diagrama de bloc es mostra a continuació.
SAI On-line
En aquest tipus de SAI, es fa servir el mètode de doble conversió. Aquí, primer la entrada de CA es converteix en CC per mitjà d'un procés de redressament per emmagatzemar-la en la bateria recàrrega.
Aquesta CC es converteix en CA per mitjà del procés d'inversió i es dóna a la càrrega o equipament al qual està connectat (figura 2).
Aquest tipus de SAI s'utilitza quan l'aïllament elèctric és obligatori. Aquest sistema és una mica més car degut al disseny de convertidors en funcionament constant i sistemes de refrigeració.
Aquí, el redressor alimentat amb la corrent AC normal corrent està conduint directament l'inversor. Per tant, també se'l coneix com a SAI de doble conversió. El diagrama de bloc es mostra a continuació.
Quan hi ha algun tall de l'energia, el redressor no té cap paper en el circuit i l'energia constant emmagatzemada en les bateries connectades a l'inversor es dóna a la càrrega mitjançant el commutador de transferència.
Un cop s'ha restablert l'energia, el redressor comença a carregar les bateries. Per evitar que les bateries es calentin massa a causa del redressor de gran potència, la corrent de càrrega es limita. Durant un tall de l'energia principal, aquest sistema SAI opera amb un temps de transferència zero.
La raó és que la font de reserva actua com a font principal i no la entrada de CA principal. Però la presència de la corrent d'arrancada i la corrent de càrrega gran poden resultar en un temps de transferència d'uns 4-6 mil·lisegons en aquest sistema.
SAI Interactiu de Línia
Per a petites empreses i servidors departamentals i webs, s'utilitza el SAI interactiu de línia. Això és més o menys igual que el SAI Off-line.
La diferència és l'afegit d'un transformador de canvi de taques transformador. La regulació de tensió es realitza amb aquest transformador de canvi de taques canviant la taca depenent de la tensió d'entrada tensió. A aquest SAI se li proporciona un filtratge addicional, resultant en una menor pèrdua transitoria. El diagrama de bloc es mostra a continuació.
