Uma fonte de alimentação ininterrupta pode ser usada. Um breve programa educacional sobre como usar UPS da APC

Inversor simples

Um transformador sem bateria será um inversor funcional para um carro. O processo de montagem prosseguirá de acordo com o seguinte esquema:

1. desmontar a fonte de alimentação ininterrupta: retirar a bateria, arrancar os terminais, descascar as pontas;
2. busca de um conector para conexão à rede (se houver conector, ele deve ser removido; caso contrário, os fios são arrancados da placa e as pontas são descascadas);
3. Os fios da bateria devem ser conectados com ferro de solda aos fios do conector localizado no painel traseiro, os pontos de solda não estão isolados;
4. A tomada do isqueiro é soldada ao aparelho, observando a polaridade e isolando os pontos de solda;
5. o alto-falante interno do aparelho é excluído (arrancado com alicate ou a placa é removida);
6. montagem do gabinete adicionando soquetes padrão (para alguns UPSs eles já estão incluídos no design original).

Leia também: Explicaremos em detalhes como conectar um UPS a um computador.

UPS para caldeira a gás

Um UPS de computador também é adequado para uma caldeira a gás. Processo de conversão deve ser feito da seguinte forma:

1. remover uma fonte de alimentação com defeito;
2. criar pinças de contato levando em consideração a polaridade (é melhor fazer pinças de cores diferentes para indicar mais e menos) fazendo 2 furos, fixando as pinças de contato e soldando nelas os fios previamente adequados para a alimentação interna do computador;
3. para evitar falha prematura do dispositivo por superaquecimento, será necessário instalar ventiladores com ou sem carcaça, conectados em série (para acioná-los recomenda-se utilizar um LED, soldando seus cabos ao enrolamento de um pequeno relé, e para um dos contatos do relé você precisará soldar um fio da bateria “+” de entrada e para o segundo - um fio vermelho livre do ventilador, outro fio preto livre é soldado ao negativo da bateria).

Fonte de 12 volts

Uma fonte de alimentação ininterrupta com falha Pode ser adaptado a uma fonte de 12 volts. Isso é feito de forma muito simples. Primeiro, você precisará conectar uma tomada ao cabo do UPS. Para fazer isso, uma extremidade é inicialmente cortada. Depois de realizar este procedimento usando uma fonte de alimentação ininterrupta Agora você pode carregar seu telefone. Através de outras transformações simples descritas acima, você pode aumentar a potência dispositivo caseiro(veja a parte sobre o inversor).

Após cerca de três a seis meses de operação, o custo dos dados armazenados em um novo computador de trabalho começa a exceder o custo do próprio computador. No caso de um servidor de rede, esta situação pode surgir algumas semanas após a sua instalação.

Em 50-70% dos casos, a causa das falhas no funcionamento dos dispositivos eletrônicos é o fornecimento de energia de baixa qualidade. Se houver uma falha de energia, uma sessão incorreta de gravação de dados poderá destruir todo o sistema de arquivos.

Mesmo que as falhas não levem a consequências catastróficas imediatamente, depois de algum tempo os componentes eletrônicos sensíveis do seu PC podem simplesmente “revoltar-se” devido aos constantes ciclos de ligar/desligar.

Na Rússia, tornaram-se conhecidos dados de estudos realizados nos EUA pela Bell Labs e IBM. Segundo Bell Labs e IBM (EUA), cada computador pessoal está exposto a 120 incidentes de energia por mês.

Por que você deve usar um UPS?

Para responder a essa pergunta, aqui está o que você precisa pensar:

1. O que acontece se sua instalação ficar sem energia agora?
2. Você já pensou nos danos causados ​​pela corrupção ou perda de dados?
3. Se você possui uma rede universal de voz e dados, todos os seus equipamentos críticos estão protegidos?
4. Se você virtualizou seus servidores, já considerou o impacto em seus UPSs?
5. Quanta energia seus módulos UPS consomem? Qual é a eficiência deles?
6. Com que frequência você atualiza e mantém seu equipamento de TI (incluindo servidores)? E quanto ao seu no-break?

Os UPSs são usados ​​principalmente para proteger equipamentos de TI e outras cargas contra problemas que reduzem a qualidade da energia. O UPS executa as três funções principais a seguir:

1. Evita danos causados ​​por picos de energia e surtos. Muitos modelos de UPS geram continuamente a forma de onda correta da tensão de saída.
2. Evita perda e danos de dados. Sem um UPS, os dados armazenados em dispositivos de armazenamento sujeitos a rescisão incorreta o trabalho pode ser danificado ou até mesmo completamente perdido. Em combinação com o software apropriado, o UPS pode executar um desligamento normal do sistema.
3. Garante a disponibilidade de redes e outras aplicações, evitando tempos de inatividade. As UPS também podem ser combinadas com geradores para dar aos geradores tempo suficiente para arrancarem em caso de perda de energia.

9 problemas de energia e como um UPS pode ajudá-lo a lidar com eles

As soluções UPS da Eaton abordam todos os nove principais problemas de energia. Eles são projetados para atender aos requisitos de proteção, distribuição e gerenciamento de energia para escritórios, redes locais, data centers e para equipamentos de telecomunicações, mercados médicos e industriais.

Para aplicações em pequenos escritórios e residências (SOHO), a Eaton oferece soluções econômicas, como o Ellipse e o Eaton 5110 para sistemas de desktop convencionais. Para proteger sistemas críticos, como servidores de rede e servidores blade de alta potência, a Eaton oferece UPSs online e interativas em linha, como Eaton 5125, 9130, Evolution, EX, MX, MX Frame, 9155, 9355, 9390, 9395 e Blade UPS.

Fonte: EATON CORPORAÇÃO. Manual do UPS

Problemas típicos de fonte de alimentação

Perda completa da tensão da rede(sem tensão na rede por mais de 40 segundos devido a interrupções nas linhas de alimentação)

Subsidência(uma diminuição de curto prazo na tensão da rede para um valor inferior a 80% do valor nominal por um tempo superior a 1 período (1/50 de segundo) é uma consequência da inclusão de cargas poderosas, manifestadas externamente como cintilação de lâmpadas de iluminação) e surtos (aumentos de curto prazo na tensão da rede em mais de 110% do valor nominal por um período superior a 1 período (1/50 de segundo); aparecem quando uma grande carga é desligada, manifestada externamente como cintilação das lâmpadas de iluminação) tensões de diferentes durações (típicas para grandes cidades)

Ruído de alta frequência interferência de radiofrequência de origem eletromagnética ou outra, resultado da operação de poderosos dispositivos de alta frequência, dispositivos de comunicação

Desvio de frequência além dos limites aceitáveis

Picos de alta tensão pulsos de tensão de curto prazo de até 6.000 V e duração de até 10 ms; aparecem durante tempestades, como resultado eletricidade estática, devido ao acendimento dos interruptores, não apresentam manifestações externas

Excesso de frequência mudança na frequência em 3 ou mais Hz em relação ao nominal (50 Hz), aparece quando a fonte de alimentação está instável, mas pode não ser visível externamente.

Todos esses fatores podem levar à falha de componentes eletrônicos bastante “finos” e, como costuma acontecer, à perda de dados. No entanto, as pessoas há muito aprenderam a se proteger: filtros de tensão de linha que “amortecem” surtos, geradores a diesel que fornecem energia aos sistemas em caso de queda de energia em “escala global” e, finalmente, fontes de alimentação ininterruptas, a principal ferramenta para protegendo PCs pessoais, servidores, mini-PBXs etc.

Tipos de falhas de energia

ANÚNCIOS

Antes de comprar um novo UPS, você deve se familiarizar com alguns aspectos “internos” de sua operação. Para garantir que sua fonte de alimentação ininterrupta lhe sirva pelo maior tempo possível e que seu investimento seja o mais eficaz possível, tente seguir as dicas abaixo.

Quais baterias são usadas no UPS

Todos os produtos UPS fabricados pela APC (e outros grandes fabricantes de UPS conhecidos) utilizam baterias de chumbo-ácido, tal como as baterias de automóveis mais comuns. A diferença é que, se quisermos fazer essa comparação, as baterias utilizadas pela APC são fabricadas com a mesma tecnologia das baterias de automóveis mais caras disponíveis atualmente: o eletrólito contido em seu interior está em estado de gel e não derrama se a caixa está danificada; A bateria é lacrada, por isso não necessita de manutenção, não emite gases nocivos e explosivos (hidrogênio) durante o funcionamento, pode ser “virada” de qualquer forma sem medo de derramar o eletrólito.

Quanto tempo duram as baterias do UPS?

Embora diferentes sistemas UPS pareçam usar a mesma tecnologia de bateria, a vida útil das baterias UPS de diferentes fabricantes varia muito. Isto é muito importante para os usuários, pois a substituição das baterias é cara (até 30% do custo original do UPS).

A falha da bateria reduz a eficiência do sistema, causando tempo de inatividade e dores de cabeça desnecessárias. A temperatura tem um impacto significativo na confiabilidade da bateria. O fato é que os processos naturais que causam o envelhecimento da bateria dependem em grande parte da temperatura. Dados de testes detalhados fornecidos pelos fabricantes de baterias mostram que a vida útil da bateria diminui em 10% para cada aumento de 10°C na temperatura. Isto significa que o UPS deve ser projetado para minimizar o aquecimento da bateria. Todos os UPSs com topologia on-line e fontes on-line híbridas aquecem mais do que os em espera ou interativos em linha (é por isso que os primeiros exigem um ventilador). Esta é a razão mais importante pela qual os UPSs dos tipos standby e line-interactive exigem a substituição da bateria com menos frequência do que os UPSs com uma topologia online.

Você deve prestar atenção ao design do carregador ao escolher um UPS?

O carregador é um componente importante do UPS. As condições sob as quais as baterias são recarregadas têm um impacto significativo na sua longevidade. A vida útil da bateria do UPS é maximizada se ela for carregada continuamente a partir de um carregador de tensão constante ou flutuante. Na verdade, a vida útil de uma bateria recarregável excede significativamente o período de armazenamento simples. Isso acontece porque alguns processos naturais de envelhecimento são interrompidos pela recarga constante. Portanto, é necessário carregar a bateria mesmo com o UPS desligado.

Em muitos casos, o UPS é desligado regularmente (se a carga protegida estiver desligada, não há necessidade de manter o UPS ligado, pois ele pode desarmar e causar desgaste indesejado na bateria). Muitos UPSs disponíveis comercialmente não oferecem o importante recurso de carregamento contínuo. A tensão afeta a confiabilidade? conectados em série. Uma bateria de 12 volts possui seis células, uma bateria de 24 volts possui 12 células, etc. Quando a bateria está em carga lenta, como nos sistemas UPS, as células individuais são recarregadas simultaneamente. Devido à inevitável dispersão de parâmetros, alguns elementos ocupam uma parcela maior da tensão de carga do que outros. Isso causa o envelhecimento prematuro de tais elementos. A confiabilidade de um grupo de elementos conectados em série é determinada pela confiabilidade do elemento menos confiável. Portanto, quando uma das células falha, a bateria como um todo falha. Foi comprovado que a taxa de envelhecimento está diretamente relacionada ao número de células da bateria, portanto, a taxa de envelhecimento aumenta com o aumento da tensão da bateria; EM melhores tipos A UPS utiliza um número menor de elementos de maior potência em vez de um maior número de elementos de menor potência, conseguindo assim uma maior fiabilidade. Alguns fabricantes utilizam baterias de alta tensão, o que, para um determinado nível de potência, pode reduzir o número de conexões de fiação e semicondutores, reduzindo assim o custo do UPS. A tensão da bateria da maioria dos UPSs típicos com potência de cerca de 1 kVA é de 24...96 V. Neste nível de potência, as baterias dos UPSs APC, em particular da família Smart-UPS, não excedem 24 V. Baterias baixa tensão

Os UPS fabricados pela APC têm uma vida útil mais longa em comparação com dispositivos concorrentes. A vida útil média das baterias APC é de 3 a 5 anos (dependendo das condições de temperatura e da frequência dos ciclos de descarga/carga), enquanto alguns fabricantes indicam uma vida útil de apenas 1 ano. Durante os 10 anos de vida útil de um UPS, alguns usuários do sistema gastam o dobro em baterias do que na própria unidade! Embora desenvolver um UPS usando baterias de alta tensão seja mais fácil e menos dispendioso para o fabricante, há um custo oculto para o usuário na forma de uma vida útil mais curta do UPS.

Idealmente, para aumentar o tempo de uso, a bateria do UPS deve ser mantida “flutuando” ou com carga constante. Nessa situação, uma bateria totalmente carregada consome uma pequena quantidade de corrente do carregador, chamada corrente flutuante ou de autocarga. Apesar das recomendações dos fabricantes de baterias, alguns sistemas UPS também expõem as baterias a correntes onduladas. As correntes onduladas ocorrem porque o inversor que produz corrente CA para a carga consome corrente CC em sua entrada.

O retificador, localizado na entrada do UPS, produz sempre uma corrente pulsante. O coeficiente permanece diferente de zero mesmo quando se utilizam os mais modernos circuitos de retificação e supressão de ondulação. Portanto, uma bateria conectada em paralelo com a saída do retificador deve fornecer alguma corrente nos momentos em que a corrente na saída do retificador diminui, e vice-versa - para ser recarregada quando a corrente na saída do retificador cair. Isto provoca ciclos de minidescarga/carga a uma frequência normalmente igual ao dobro da frequência de funcionamento da UPS (50 ou 60 Hz). Esses ciclos desgastam a bateria, aquecem-na e fazem com que ela envelheça prematuramente.

Em um no-break com bateria de reserva, como um backup clássico, um backup ferrorressonante ou um no-break interativo em linha, a bateria não fica exposta a correntes onduladas. A bateria do UPS online varia em vários graus (dependendo das características do design), mas está sempre exposta a eles. Para determinar se estão ocorrendo correntes de ondulação, é necessário analisar a topologia do UPS. Num UPS online, a bateria é colocada entre o carregador e o inversor e sempre haverá correntes pulsantes. Este é o tipo clássico e “historicamente” mais antigo de UPS de “dupla conversão online”. Se em um UPS on-line a bateria estiver separada da entrada do inversor por um diodo de bloqueio, conversor ou chave de um tipo ou de outro, então não deverá haver corrente pulsante. Naturalmente, nesses projetos a bateria nem sempre está conectada ao circuito e, portanto, UPS com topologia semelhante são geralmente classificados como híbridos.

A bateria é o elemento menos confiável da maioria dos sistemas UPS bem projetados. Contudo, a arquitetura do UPS pode afetar a longevidade deste componente crítico. Se você mantiver a bateria sob carga contínua mesmo quando o no-break estiver desligado (como é feito em todos os no-breaks fabricados pela APC), sua vida útil aumentará. Ao selecionar um UPS, devem ser evitadas topologias com alta tensão de bateria. Cuidado com UPSs que expõem a bateria a correntes onduladas ou superaquecimento. A maioria dos sistemas UPS usa as mesmas baterias. No entanto, as diferenças de design entre UPS vários sistemas causar diferenças significativas na vida útil da bateria e, consequentemente, nos custos operacionais.

Antes de ligar seu novo UPS pela primeira vez, certifique-se de carregar as baterias.

As baterias do novo UPS perderam naturalmente a maior parte da carga de “fábrica” durante o transporte e armazenamento no armazém. Portanto, se você colocar imediatamente o no-break sob carga, as baterias não serão capazes de fornecer suporte de energia adequado. Além disso, uma rotina de autoteste que é executada automaticamente sempre que o UPS (exceto Back-UPS) é ligado, entre outras operações de diagnóstico, verifica se a bateria é capaz de suportar a carga. E como uma bateria descarregada não consegue suportar a carga, o sistema pode informar que a bateria está com defeito e precisa ser substituída. Tudo o que você precisa fazer em tal situação é deixar as baterias carregarem. Deixe o UPS conectado à rede por 24 horas. Esta é a primeira vez que as baterias são carregadas, por isso requer mais tempo do que o carregamento padrão normal, regulamentado em descrição técnica

. O próprio UPS pode estar desligado. Se você trouxe o UPS do frio, deixe-o aquecer em temperatura ambiente por algumas horas.

Conecte ao UPS apenas as cargas que realmente necessitam de energia ininterrupta. A utilização de uma UPS só se justifica quando a perda de energia pode levar à perda de dados - em, servidores, hubs, roteadores, modems externos, streamers, unidades de disco, etc. Impressoras, scanners e especialmente lâmpadas de iluminação não necessitam de UPS. O que acontece se a impressora ficar sem energia durante a impressão? Uma folha de papel fica danificada - o seu valor não é comparável ao custo de uma UPS. Além disso, uma impressora conectada a um dispositivo de alimentação ininterrupta, ao passar para a alimentação por bateria, consome sua energia, tirando-a do computador que realmente precisa dela.

Para proteger equipamentos contra descargas e interferências que não transportam informações que possam ser perdidas em decorrência de falha de energia, basta utilizar um filtro de rede (por exemplo, APC Surge Arrest) ou, em caso de flutuações significativas em a tensão da rede, um estabilizador de rede.

Se a sua fonte muda frequentemente para o modo bateria, verifique se ela está configurada corretamente. Pode acontecer que o limite de resposta ou a sensibilidade sejam muito exigentes. Teste o no-break.

Ao executar periodicamente um autoteste, você sempre terá certeza de que seu UPS está totalmente operacional. Não desconecte o no-break.

Desligue o no-break usando o botão no painel frontal, mas não desconecte o no-break, a menos que o deixe por um longo período de tempo. Mesmo quando desligado, o UPS APC carrega as baterias.

ComputerPress 12"1999 À medida que a civilização se desenvolve, ela começa a consumir cada vez mais energia, em particular energia elétrica - máquinas, fábricas, bombas elétricas, iluminação pública, lâmpadas em apartamentos... O advento dos rádios, televisões, telefones, computadores deu à humanidade a oportunidade de acelerar aumentou a troca de informações, porém, vinculou-os ainda mais às fontes de energia elétrica, pois agora, em muitos casos, a perda de energia elétrica equivale à perda de um canal de distribuição fluxo de informações

Há muito se calcula que, após alguns meses de operação, o custo das informações armazenadas em um computador excede o custo do próprio PC. A informação tornou-se há muito tempo um tipo de mercadoria: é criada, avaliada, vendida, comprada, acumulada, transformada... e por vezes perdida por diversas razões. É claro que até metade dos problemas associados à perda de informações surgem de falhas de software ou hardware em computadores. Em todos os outros casos, via de regra, os problemas estão associados ao fornecimento de energia de baixa qualidade ao computador.

Garantir o fornecimento de energia de alta qualidade aos componentes do PC é a chave para a operação estável de qualquer sistema de computador. O destino de meses inteiros de trabalho às vezes depende do formato e das características de qualidade da fonte de alimentação e da escolha bem-sucedida dos componentes de energia. Com base nessas considerações, foi desenvolvida a metodologia de pesquisa descrita a seguir, que pretende posteriormente servir de base para testar as características de qualidade das fontes de alimentação ininterruptas.

1. Disposições GOST
2. Classificação UPS (descrição, diagrama)
   • Off-line
   • Linear interativo
   • On-line
   • Principais tipos por potência
3. Física
   • um. Tipos de potência, fórmulas de cálculo:
     • Instantâneo
     • Ativo
     • Reativo
     • Completo
4. Teste:
   • Objetivo do teste
   • Plano geral
   • Parâmetros a verificar
5. Equipamento usado em testes
6. Bibliografia

Tudo relacionado a redes elétricas, na Rússia é regulamentado pelas disposições do GOST 13109-97 (adotado pelo Conselho Interestadual de Padronização, Metrologia e Certificação para substituir o GOST 13109-87). As normas deste documento são totalmente consistentes com as normas internacionais IEC 861, IEC 1000-3-2, IEC 1000-3-3, IEC 1000-4-1 e publicações IEC 1000-2-1, IEC 1000-2-2 relativas níveis de compatibilidade eletromagnética em sistemas de alimentação e métodos de medição de interferência eletromagnética.

Os indicadores padrão para redes elétricas na Rússia, estabelecidos pelo GOST, têm as seguintes características:

• tensão de alimentação 220 V±10%
• frequência 50±1Hz
• coeficiente distorção não linear a tensão forma menos de 8% por um longo período e 12% por curto prazo

Problemas típicos de fonte de alimentação também são discutidos no documento. Na maioria das vezes encontramos o seguinte:

• Perda total de tensão na rede (sem tensão na rede por mais de 40 segundos devido a perturbações nas linhas de alimentação)
• Sags (queda de curto prazo na tensão da rede para menos de 80% do valor nominal por mais de 1 período (1/50 de segundo) é consequência da inclusão de cargas potentes, manifestadas externamente como cintilação das lâmpadas de iluminação) e surtos (aumentos de curto prazo na tensão da rede em mais de 110% da tensão nominal por mais de 1 período (1/50 de segundo); aparece quando uma grande carga é desligada, manifestada externamente como oscilação das lâmpadas de iluminação) tensão de diferentes durações (típico para grandes cidades)
• Ruído de alta frequência, interferência de radiofrequência de origem eletromagnética ou outra, resultado de dispositivos de alta potência e alta frequência, dispositivos de comunicação
• Desvio de frequência fora dos valores aceitáveis
• Picos de alta tensão, pulsos de tensão de curto prazo de até 6.000 V e com duração de até 10 ms; aparecem durante trovoadas, em decorrência da eletricidade estática, devido a interruptores de faísca, não apresentam manifestações externas
• Mudança de desvio de frequência em 3 ou mais Hz do nominal (50 Hz), aparece quando a fonte de alimentação está instável, mas pode não ser visível externamente.

Todos esses fatores podem levar à falha de componentes eletrônicos bastante “finos” e, como costuma acontecer, à perda de dados. No entanto, as pessoas há muito aprenderam a se proteger: filtros de tensão de linha que “amortecem” surtos, geradores a diesel que fornecem energia aos sistemas em caso de queda de energia em “escala global” e, finalmente, fontes de alimentação ininterruptas, a principal ferramenta para protegendo PCs pessoais, servidores, mini-PBXs, etc. É a última categoria de dispositivos que será discutida.
Classificação UPS

As UPS podem ser “divididas” de acordo com vários critérios, nomeadamente, por potência (ou âmbito de aplicação) e por tipo de funcionamento (arquitetura/dispositivo). Ambos os métodos estão intimamente relacionados entre si. Com base na potência, os UPSs são divididos em

1. Fontes de alimentação ininterruptas baixa potência(com potência total 300, 450, 700, 1000, 1500 VA, até 3000 VA incluindo on-line)
2. Potência baixa e média(com potência total 3–5 kVA)
3. Potência média(com potência total 5–10 kVA)
4. Alta potência(com potência total 10–1000 kVA)

Com base no princípio de funcionamento dos dispositivos, dois tipos de classificação de fontes de alimentação ininterruptas são atualmente utilizados na literatura. De acordo com o primeiro tipo, os UPSs são divididos em duas categorias: on-line E off-line, que por sua vez são divididos em reserva E linear-interativo.

De acordo com o segundo tipo, os UPSs são divididos em três categorias: reserva (off-line ou em espera), linear-interativo (linha interativa) e UPS de dupla conversão (on-line).

Usaremos o segundo tipo de classificação.

Vamos primeiro considerar a diferença entre os tipos de UPS. Fontes de tipo de reserva são feitos de acordo com um circuito com dispositivo de comutação, que em funcionamento normal garante que a carga seja conectada diretamente à rede de alimentação externa e, em modo de emergência, a alterna para alimentação por baterias. A vantagem de um UPS deste tipo pode ser considerada sua simplicidade, a desvantagem é o tempo de comutação diferente de zero para alimentação da bateria (cerca de 4 ms).

UPS linha interativa feito de acordo com um circuito com dispositivo de comutação, complementado com um estabilizador tensão de entrada baseado em um autotransformador com enrolamentos comutáveis. A principal vantagem de tais dispositivos é proteger a carga contra sobretensão ou subtensão sem entrar em modo de emergência. A desvantagem de tais dispositivos é também o tempo de comutação diferente de zero (cerca de 4 ms) para as baterias.

UPS de dupla conversão a tensão difere porque nela a tensão alternada que chega à entrada é primeiro convertida por um retificador em constante e depois, por meio de um inversor, novamente em alternada. Bateria permanentemente conectado à saída do retificador e à entrada do inversor e alimenta-o em modo de emergência. Assim, uma estabilidade bastante elevada da tensão de saída é alcançada independentemente das flutuações da tensão de entrada. Além disso, as interferências e perturbações abundantes na rede de fornecimento de energia são efetivamente suprimidas.

Na prática, um UPS desta classe quando conectado à rede AC comportar-se como uma carga linear. A vantagem deste projeto pode ser considerada tempo zero de comutação para alimentação da bateria, a desvantagem é uma diminuição na eficiência devido a perdas durante a conversão de dupla tensão.

Em todos os livros de referência sobre engenharia elétrica, quatro tipos de energia são distinguidos: instantâneo, ativo, reativo E completo. Potência instantânea é calculado como o produto do valor instantâneo da tensão e do valor instantâneo da corrente para um ponto no tempo selecionado arbitrariamente, ou seja

Já que em um circuito com resistência r você=ir, então

A potência média P do circuito em consideração durante o período é igual à componente constante da potência instantânea

A potência CA média durante um período é chamada ativo . A unidade de potência ativa volt-ampere é chamada de watt (W).

Conseqüentemente, a resistência r é chamada de ativa. Como U = Ir, então

Potência reativa valor que caracteriza as cargas criadas em dispositivos elétricos flutuações de energia campo eletromagnético. Para uma corrente senoidal, é igual ao produto da corrente e tensão efetivas e o seno do ângulo de mudança de fase entre elas.

Potência total potência total consumida pela carga (são considerados os componentes ativos e reativos). Calculado como o produto dos valores rms da corrente e tensão de entrada. A unidade de medida é VA (volt-ampere). Para corrente senoidal é igual a

Quase todos os dispositivos elétricos possuem uma etiqueta que indica a potência total do dispositivo ou a potência ativa.
Teste

Objetivo principal do teste demonstrar o comportamento do UPS testado em condições reais, dar uma ideia de características adicionais, que não se refletem documentação geral em dispositivos, na prática para determinar a influência de vários fatores em Operação do no-break e, talvez, ajudá-lo a decidir sobre a escolha de uma fonte de alimentação ininterrupta específica.

Apesar de existirem atualmente muitas recomendações para a escolha de um UPS, durante os testes esperamos, em primeiro lugar, considerar uma série de parâmetros adicionais que vale a pena perguntar antes de comprar o equipamento e, em segundo lugar, se necessário, ajustar o conjunto de métodos selecionados e testes de parâmetros e desenvolver uma base para análises futuras de todo o caminho de energia dos sistemas.

O plano geral de testes é o seguinte:

• Especificando a classe do dispositivo
• Indicação das características declaradas pelo fabricante
• Descrição do conteúdo da entrega (presença de manual, cabos adicionais, software)
• Breve descrição aparência UPS (funções localizadas no painel de controle e lista de conectores)
• Tipo de bateria (indicando capacidade da bateria, utilizável/não utilizável, nome, possível intercambialidade, possibilidade de conectar baterias adicionais)
• Componente “Energia” dos testes

Durante o teste, está planejado verificar os seguintes parâmetros:

• A faixa de tensão de entrada na qual o no-break opera na rede elétrica sem mudar para baterias. A maior faixa de tensão de entrada reduz o número de transferências do UPS para a bateria e aumenta a vida útil da bateria
• É hora de mudar para a energia da bateria. Quanto menor o tempo de comutação, menor o risco de falha da carga (dispositivo conectado através do UPS). A duração e a natureza do processo de comutação determinam em grande parte a possibilidade de operação normal e contínua do equipamento. Para uma carga de computador, o tempo permitido de interrupção de energia é de 20 a 40 ms.
• Oscilograma de mudança para bateria
• Tempo de mudança da bateria para alimentação externa
• Oscilograma de mudança de bateria para alimentação externa
• Tempo de operação off-line. Este parâmetro é determinado exclusivamente pela capacidade das baterias instaladas no UPS, que, por sua vez, aumenta à medida que aumenta a potência máxima de saída do UPS. Para fornecer energia autônoma a dois computadores SOHO modernos de configuração típica por 15 a 20 minutos, a potência máxima de saída do UPS deve ser de cerca de 600 a 700 VA.
• Parâmetros de tensão de saída ao operar com baterias
• Formato do pulso no início da descarga da bateria
• Formato do pulso no final da descarga da bateria
• A faixa de tensão de saída do UPS quando a tensão de entrada muda. Quanto mais estreita for esta faixa, menor será o impacto das alterações na tensão de entrada na carga energizada.
• Estabilização da tensão de saída
• Filtragem de tensão de saída (se disponível)
• Comportamento do UPS durante sobrecarga de saída
• Comportamento do UPS durante perda de carga
• Cálculo da eficiência do UPS. Definido como a relação entre a potência de saída do dispositivo e a potência de entrada da fonte de alimentação
• Coeficiente de distorção não linear, caracterizando o grau em que a forma de onda da tensão ou corrente difere da senoidal
  • 0% onda senoidal
  • 3% de distorção não é perceptível a olho nu
  • 5% de distorção visível a olho nu
  • até 21% de forma de onda trapezoidal ou escalonada
  • 43% do sinal é onda quadrada

Nos testes, não utilizaremos estações de trabalho e servidores reais, mas sim cargas equivalentes que tenham um padrão de consumo estável e um fator de utilização de energia próximo de 1. O seguinte conjunto está sendo considerado atualmente como o principal equipamento que será utilizado durante os testes:

1. GOST 721-77 Sistemas de alimentação, redes, fontes, conversores e receptores de energia elétrica. Tensões nominais acima de 1000 V
2. GOST 19431-84 Energia e eletrificação. Termos e definições
3. GOST 21128-83 Sistemas de alimentação, redes, fontes, conversores e receptores de energia elétrica. Tensões nominais até 1000 V
4. Compatibilidade GOST 30372-95 meios técnicos eletromagnético Termos e definições
5. Engenharia Elétrica Teórica, ed. 9º, corrigido, M.-L., editora "Energia", 1965
6. Materiais promocionais da empresa
7. Recurso da Internet

O aumento dos requisitos para a qualidade da eletricidade é atualmente um processo completamente natural. Os requisitos das normas mencionadas são determinados por dois componentes. A primeira inclui o desejo dos consumidores de se protegerem tanto quanto possível das consequências situações de emergência no sistema de energia. O segundo componente está relacionado às condições de operação da carga. Isso deve incluir requisitos para operação estável e contínua de equipamentos elétricos inteligentes e de potência, redução de perdas na rede de fornecimento de energia, etc. Uma das opções eficazes para soluções técnicas para o problema da qualidade da energia são as fontes de alimentação ininterruptas (UPS).

A principal tarefa do UPS é fornecer eletricidade ao consumidor no momento em que os parâmetros de qualidade estão fora dos padrões regulamentados (queda, aumento de tensão, distorção significativa da forma...). Ao executar esta tarefa, o UPS pode:

• desconecte da fonte de alimentação e transfira energia para a carga usando sua própria fonte;
• alimentar a carga com a tensão de rede ajustada.

Em UPSs mais caros, pode ser implementada uma função para melhorar a qualidade da eletricidade consumida (um corretor de fator de potência está integrado).

Tipos de "fonte de alimentação ininterrupta"

Existem três tipos básicos de UPS.

1. UPS de reserva(em espera, off-line, backups). O mais simples e barato solução técnica(por exemplo, o popular APC Back-UPS CS 500). Com aumento significativo ou subtensão O UPS é desconectado da rede de 220 V e passa para o modo bateria. Os principais elementos de um UPS offline: baterias (bateria), carregador, inversor, transformador elevador, sistema de controle, filtro (Fig. 1).
   
   
   UM)
   
   
   b)
   Arroz. 1 Modo de operação normal (a) e modo de operação com bateria (b) A vantagem de um UPS offline é seu baixo custo e alta eficiência ao operar na rede. Desvantagens: alto nível de distorção da tensão de saída (alta distorção harmônica, ≈30% no caso de sinal retangular), incapacidade de ajustar os parâmetros da tensão de entrada. As características da tensão de saída serão discutidas com mais detalhes abaixo.).
2. UPS interativo(eng. linha - interativo). É um tipo intermediário entre um UPS offline barato e simples e um UPS online multifuncional caro (por exemplo, ippon back office 600). Ao contrário de um UPS offline, a fonte interativa possui um autotransformador que permite manter o nível de tensão de saída dentro de 220V (+-10%) durante quedas/aumentos na tensão da rede (Fig. 2). Via de regra, o número de níveis de tensão de um autotransformador varia de dois a três.
   
   
   (UM)
   
   
   (b)
   
   
   (V)
   
   
   (G)
   Arroz. 2 Operação de um UPS interativo com tensão de rede normal (a), durante uma queda na tensão de rede (b), com tensão de rede aumentada (c), durante o desaparecimento da tensão de rede ou um aumento significativo (d) A tensão de saída é ajustada mudando para a torneira apropriada do enrolamento do transformador. Em caso de queda profunda ou aumento significativo ou desaparecimento total da tensão da rede, esta classe de UPS funciona de forma semelhante à classe offline: é desconectada da rede e gera tensão de saída usando energia da bateria. Quanto ao formato do sinal de saída, ele pode ser senoidal ou retangular (ou trapezoidal).
   Vantagens da linha interativa em comparação com um UPS de backup: menor tempo de comutação para operação autônoma das baterias, estabilização do nível de tensão de saída. Desvantagens: menor eficiência ao operar na rede, mais preço alto(em comparação com o tipo off-line), filtragem deficiente de surtos (sobretensão de pulso).
3. UPS de dupla conversão(Inglês: UPS de dupla conversão, online). O tipo de UPS mais funcional e caro. A fonte de alimentação ininterrupta está sempre conectada à rede. A corrente sinusoidal de entrada passa pelo retificador, é filtrada e então invertida de volta para CA. Na ligação CC um conversor DC/DC separado pode ser instalado. Como o inversor está sempre funcionando, o atraso para mudar para o modo bateria é praticamente zero. A estabilização da tensão de saída durante quedas ou quedas na tensão da rede é de melhor qualidade, em contraste com a estabilização da linha - UPS interativo. A eficiência pode estar na faixa de 85%÷95%. A tensão de saída geralmente tem uma forma de onda senoidal (distorção harmônica<5%).
   
   
   Arroz. 3 Diagrama funcional de uma das opções UPS online na Fig. A Figura 3 mostra um diagrama de blocos da opção UPS on-line. A tensão da rede é retificada aqui por um retificador semicontrolado. A tensão de pulso é filtrada e depois invertida. Os esquemas UPS on-line podem conter um ou mais bypasses (chaves de bypass). A função de tal interruptor é semelhante à de um relé: comutar a carga para alimentação da bateria ou diretamente da rede.
   Com base na estrutura online, são criados não apenas UPSs monofásicos de baixa potência, mas também UPS trifásicos industriais. A continuidade do fornecimento de energia para grandes servidores de arquivos, equipamentos médicos e telecomunicações é realizada exclusivamente com base na estrutura UPS online.
4. Tipos especiais de UPS. Outros tipos específicos de UPS também são usados. Por exemplo, uma fonte de alimentação ininterrupta ferrorressonante. Neste UPS, um transformador especial acumula uma carga de energia, que deve ser suficiente para transferir a energia da rede elétrica para as baterias. Além disso, alguns UPSs utilizam a energia mecânica de um superflywheel como fonte de energia.

Principais características do UPS.

1. Poder. Unidades de potência: volt-ampere (VA), watt (W), volt-ampere reativo (VAr). Lembre-se de que existe potência total S, P ativa e Q reativa. Equação relacionando poderes
   S2=P2+Q2
   Poder ativo(W) é gasto em trabalho útil, reativo (VAr) - não realiza trabalho útil. Assim, a potência total, por definição, é a potência máxima que a fonte deve ter para fornecer à carga a energia necessária. A relação entre a potência ativa e a potência total mostra a qualidade do uso da eletricidade e é chamada de fator de potência (FP):
   (lâmpadas incandescentes, aquecedores) tem PF=1, a potência total é igual à ativa. PCs, fornos de microondas, condicionadores de ar têm um exemplo de cálculo.
   Calcule uma fonte de alimentação ininterrupta para um computador (dois PCs + dois monitores). É fácil estimar a potência de um PC se você souber para qual potência a fonte de alimentação foi projetada. Deixe o PC ter fontes de alimentação de 450 W (potência ativa). Se o PF for desconhecido para um PC com fonte de alimentação sem PFC (Power Factor Corrector), o PF pode ser considerado igual a 0,65. Da mesma forma, consideramos o PF do monitor igual a 0,65. A potência ativa do monitor é de 50 W. Como resultado, a potência ativa total do consumidor (dois locais de trabalho)
   P=450+50+450+50=1000 W
   Potência total (da fórmula 2):
   S= Р/PF=1000/0,65=1538 (VA).
   Se um corretor de fator de potência (PF=1) estiver instalado nas fontes de alimentação (PSU) do PC e monitor, então a potência total S é igual à ativa.
   S=P=1000 (VA)
   Para uma carga de PC, você pode calcular um UPS sem reserva de energia com base nos seguintes fatos:

• As fontes de alimentação do computador possuem proteção contra sobrecarga. Em outras palavras, o PC não poderá consumir mais energia do que a potência declarada da fonte de alimentação.
• Potência da fonte de alimentação – potência máxima. Na verdade, no modo descarregado (imediatamente após a inicialização), os PCs consomem cerca de 50% de sua energia.

Resultado.
Portanto, os parâmetros mínimos exigidos do UPS são:

• para PCs com fontes de alimentação sem PFC – 1 kW / 1540 VA.
• para PCs com fontes de alimentação com PFC – 1kW/1kVA.

Para a primeira opção, uma fonte de alimentação ininterrupta apc Smart-UPS C 2000VA (UPS linear interativo 2 kVA / 1,3 kW) é adequada. Para o segundo - UPS Ippon Smart Winner 1500 (1,35 kW) ou Eaton 5SC 1500 VA (1,05 kW).
Ao calcular, é importante levar em consideração aumentos de potência de curto prazo para cargas como motores elétricos. No momento da partida, o Istart atual é cinco, sete vezes maior que o nominal In:
Istart=(5÷7)*IN

Recursos do aplicativo.

As fontes de alimentação ininterrupta para caldeiras de aquecimento, assim como as fontes de alimentação ininterrupta para caldeiras a gás, possuem uma característica associada aos modos de operação do condutor neutro. Muitas vezes, a automação da caldeira requer a conexão do neutro da rede. O fato é que o circuito de controle da chama do queimador é conectado ao terra e em uma rede 220V de quatro fios, o condutor neutro e o aterramento da caldeira são finalmente fechados através do aterramento físico. Porém, se o neutro for quebrado ou o zero do consumidor for desconectado mecanicamente do zero da rede (operação autônoma do UPS offline), o circuito de controle da chama será quebrado. As seguintes soluções são possíveis para resolver esse problema:

Conclusões

O ponto de partida para a escolha de uma fonte de alimentação ininterrupta é determinar a natureza da carga (UPS para computador, para aquecimento de caldeiras...). Para consumidores críticos e dispositivos contendo motores CA, você deve escolher UPS on-line caros e funcionais. Para PCs e equipamentos de escritório, UPS line-interactive ou back-UP mais baratos são adequados. A próxima escolha é calcular a potência e a vida útil da bateria do UPS. A possibilidade de usar um zero “através” também deve ser fornecida. Na hora de tomar a decisão final, deve-se levar em consideração a popularidade das marcas no mercado: a líder APC detém cerca de 50% de todas as vendas, seguida por Ippon, Eaton Powerware e Powercom com margem significativa.