Ανατρεχόμενη Παροχή Ρεύματος (UPS): Σχεδιαγράμμα & Εξήγηση

Τι είναι ένα UPS (Ασυνεχής Πηγή Ρεύματος)?

Ένας Ασυνεχής Πηγή Ρεύματος (UPS) ορίζεται ως ένα κομμάτι ηλεκτρικής εξοπλισμός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως άμεση πηγή ρεύματος για το συνδεδεμένο φορτίο όταν υπάρχει παραλλαγή στην κύρια πηγή εισόδου ρεύματος.

Σε ένα UPS, η ενέργεια συνήθως αποθηκεύεται σε πτερά, μπαταρίες, ή υπερ- καταστηματοφύλακες. Σε σύγκριση με άλλα συστήματα άμεσης παροχής ρεύματος, τα UPS έχουν το πλεονέκτημα της άμεσης προστασίας από τις διακοπές της εισόδου ρεύματος.

Έχει πολύ μικρό χρόνο λειτουργίας με βαταρίες, ωστόσο αυτός ο χρόνος είναι αρκετός για να απενεργοποιηθεί ασφαλώς το συνδεδεμένο εξοπλισμό (υπολογιστές, τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό κλπ) ή για να ενεργοποιηθεί μια εφεδρική πηγή ρεύματος.

Τα UPS μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προστατευτικό συστήμα για κάποιον εξοπλισμό που μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές ή απώλειες με ξαφνική διακοπή ρεύματος.

Οι ασυνεχής πηγή ρεύματος, εφεδρική μπαταρία και πτερά εφέδρεια είναι άλλα ονόματα που συχνά χρησιμοποιούνται για τα UPS. Τα διαθέσιμα μεγέθη UPS ενότητες εκτείνονται από 200 VA που χρησιμοποιείται για έναν μοναδικό υπολογιστή έως αρκετές μεγάλες ενότητες μέχρι 46 MVA.

Κύριες Λειτουργίες ενός UPS

Όταν υπάρχει κάποια παραλλαγή στην κύρια πηγή ρεύματος, το UPS θα παρέχει ρεύμα για μικρό χρονικό διάστημα. Αυτή είναι η βασική λειτουργία του UPS. Εκτός αυτού, μπορεί επίσης να διορθώσει κάποια γενικά προβλήματα ρεύματος που σχετίζονται με τις υπηρεσίες δημόσιας υπηρεσίας σε διάφορα επίπεδα.

Τα προβλήματα που μπορούν να διορθωθούν είναι τάση spike (διατηρούμενη υπερτάση), θόρυβος, γρήγορη μείωση της εισόδου τάσης, αρμονική διάσταση και η αστάθεια της συχνότητας στην εφεδρική πηγή.

Τύποι UPS

Συνήθως, το σύστημα UPS κατηγοριοποιείται σε On-line UPS, Off- line UPS και Line interactive UPS. Άλλες σχεδιασμοί περιλαμβάνουν Standby on-line hybrid, Standby-Ferro, Delta conversion On-Line.

Off-line UPS

Αυτό το UPS είναι επίσης γνωστό ως σύστημα Standby UPS που μπορεί να παρέχει μόνο τα πιο βασικά χαρακτηριστικά. Εδώ, η κύρια πηγή είναι το φιλτραρισμένο AC mains (εμφανίζεται στον συνεχή δρόμο στο σχήμα 1).

Όταν συμβαίνει η διακοπή ρεύματος, ο διακόπτης μεταφοράς θα επιλέξει την εφεδρική πηγή (εμφανίζεται στον διακόπτη δρόμο στο σχήμα 1).

Επομένως, μπορούμε να δούμε σαφώς ότι το σύστημα stand by θα ξεκινήσει να λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει κάποια παραλλαγή στην εφεδρική πηγή. Σε αυτό το σύστημα, η AC τάση πρώτα ορθογωνιοποιείται και αποθηκεύεται στη μπαταρία που συνδέεται με τον ορθογωνιοποιητή.

Όταν συμβαίνει η διακοπή ρεύματος, αυτή η DC τάση μετατρέπεται σε AC τάση μέσω ενός παραγωγού ρεύματος, και μεταφέρεται στο συνδεδεμένο φορτίο.

Αυτό είναι το λιγότερο ακριβό σύστημα UPS και παρέχει προστασία από σημαντικά προβλήματα σε πρόσθετη μπαταρία. Ο χρόνος μεταφοράς μπορεί να είναι περίπου 25 χιλιοστά δευτερόλεπτα που σχετίζεται με τον χρόνο που χρειάζεται το σύστημα UPS για να ανιχνεύσει την εφεδρική τάση που χάνεται. Το σχήμα εμφανίζεται παρακάτω.

On-line UPS

Σε αυτόν τον τύπο UPS, χρησιμοποιείται η διπλή μετατροπή. Εδώ, πρώτα η AC εισόδου μετατρέπεται σε DC μέσω της ορθογωνιοποίησης για αποθήκευση στην αναζωογονούμενη μπαταρία.

Αυτό το DC μετατρέπεται σε AC μέσω της διαδικασίας αντιστροφής και δίνεται στο φορτίο ή τον εξοπλισμό που συνδέεται (σχήμα 2).

Αυτός ο τύπος UPS χρησιμοποιείται όπου η ηλεκτρική απομόνωση είναι υποχρεωτική. Αυτό το σύστημα είναι λίγο πιο ακριβό λόγω του σχεδιασμού των συνεχώς λειτουργούντων μετατροπτών και των συστημάτων ψύξης.

Εδώ, ο ορθογωνιοποιητής που ενεργοποιείται με την κανονική AC ρεύμα είναι άμεσα οδηγεί τον αντιστροφέα. Γι' αυτό είναι επίσης γνωστό ως Double conversion UPS. Το σχήμα εμφανίζεται παρακάτω.

Όταν υπάρχει κάποια παραλλαγή ρεύματος, ο ο