Alimentation Ininterrompue (UPS) : Schéma Bloc et Explication

Electrical4u

Champ: Électricité de base

China

Qu'est-ce qu'un onduleur (UPS) ?

Un onduleur (UPS) est défini comme un équipement électrique qui peut être utilisé comme source d'alimentation immédiate pour la charge connectée en cas de défaillance de la source d'alimentation principale.

Dans un onduleur, l'énergie est généralement stockée dans des volants d'inertie, batteries, ou super condensateurs. Comparé à d'autres systèmes d'alimentation immédiate, les onduleurs ont l'avantage de protéger immédiatement contre les interruptions de l'alimentation électrique.

Il a une durée très courte sur batterie ; cependant, ce temps est suffisant pour arrêter en toute sécurité l'appareil connecté (ordinateurs, équipements de télécommunication, etc.) ou pour basculer sur une source d'alimentation de secours.

Les onduleurs peuvent être utilisés comme dispositif de protection pour certains matériels qui peuvent subir des dommages sérieux ou des pertes en cas de coupure soudaine d'électricité.

La source d'alimentation ininterrompue, le système de secours par batterie et le système de secours par volant d'inertie sont d'autres noms souvent utilisés pour désigner les onduleurs. La taille disponible des onduleurs varie de 200 VA, utilisés pour un ordinateur individuel, à plusieurs unités plus grandes allant jusqu'à 46 MVA.

Rôles majeurs d'un onduleur

En cas de défaillance de la source d'alimentation principale, l'onduleur fournira de l'électricité pendant un court laps de temps. C'est le rôle principal de l'onduleur. En outre, il peut également corriger certains problèmes d'alimentation courants liés aux services publics dans divers degrés.

Les problèmes qui peuvent être corrigés sont les surtensions (sustained over voltage), le bruit, la réduction rapide de la tension d'entrée, la distorsion harmonique et l'instabilité de la fréquence du réseau.

Types d'onduleurs

Généralement, les systèmes d'onduleurs sont classés en onduleurs en ligne, onduleurs hors ligne et onduleurs interactifs en ligne. D'autres conceptions incluent l'hybride en ligne en attente, l'onduleur ferro-hybride, la conversion delta en ligne.

Onduleur hors ligne

Cet onduleur, également appelé onduleur en attente, ne fournit que les fonctionnalités les plus basiques. Ici, la source principale est le courant AC filtré (montré par le chemin solide dans la figure 1).

Lorsqu'une panne de courant se produit, le commutateur de transfert sélectionnera la source de secours (montrée par le chemin en pointillé dans la figure 1).

Ainsi, on peut clairement voir que le système en attente ne commence à fonctionner que lorsque la source principale est défaillante. Dans ce système, la tension AC est d'abord redressée et stockée dans la batterie de stockage connectée au redresseur.

Lorsqu'une panne de courant se produit, cette tension DC est convertie en tension AC par un convertisseur de puissance, et est transférée à la charge connectée.

C'est le système d'onduleur le moins coûteux et il offre une protection contre les surtensions en plus de la sauvegarde. Le temps de transfert peut être d'environ 25 millisecondes, ce qui correspond au temps nécessaire au système d'onduleur pour détecter la perte de tension du réseau. Le diagramme en bloc est montré ci-dessous.
Off line UPS

Onduleur en ligne

Dans ce type d'onduleur, la méthode de double conversion est utilisée. Ici, d'abord, l'entrée AC est convertie en DC par un processus de redressement pour la stocker dans la batterie rechargeable.

Ce DC est converti en AC par le processus d'inversion et donné à la charge ou à l'équipement auquel il est connecté (figure 2).

Ce type d'onduleur est utilisé là où l'isolement électrique est obligatoire. Ce système est un peu plus coûteux en raison de la conception de convertisseurs en constante activité et de systèmes de refroidissement.

Ici, le redresseur alimenté par le courant AC normal courant alimente directement l'inverseur. Il est donc également connu sous le nom d'onduleur à double conversion. Le diagramme en bloc est montré ci-dessous.
On line UPS
En cas de panne de courant, le redresseur n'a aucun rôle dans le circuit et l'énergie stable stockée dans les batteries connectées à l'inverseur est donnée à la charge par le biais du commutateur de transfert.

Une fois le courant rétabli, le redresseur commence à charger les batteries. Pour empêcher les batteries de surchauffer en raison du redresseur haute puissance, le courant de charge est limité. Lors d'une panne de courant principal, ce système d'onduleur fonctionne avec un temps de transfert zéro.

La raison en est que la source de secours agit comme source principale et non l'entrée AC principale. Cependant, la présence de courant d'entrée et de courant de charge important peut entraîner un temps de transfert d'environ 4 à 6 millisecondes dans ce système.

Onduleur interactif en ligne

Pour les petites entreprises et les serveurs de départements, l'onduleur interactif en ligne est utilisé. Cela est plus ou moins similaire à l'onduleur hors ligne.

La différence réside dans l'ajout d'un transformateur à changement de tappes. La régulation de tension est effectuée par ce transformateur à changement de tappes en modifiant le tappes en fonction de la tension d'entrée. Une filtration supplémentaire est fournie dans cet onduleur, ce qui entraîne une perte transitoire moindre. Le diagramme en bloc est montré ci-dessous.
line interactive ups