Unterbrechungsfreie Stromversorgung: Funktionsprinzipien verschiedener USV-Typen

Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme erfreuen sich mittlerweile großer Beliebtheit. Es spielt keine Rolle, wo ein moderner Mensch lebt - in einer Stadtwohnung, in einem Landhaus sind verschiedene Haushaltsgeräte, digitale Computergeräte und Lebenserhaltungssysteme fest in seinem Leben verankert.

Zweck und Kategorien von UPS

Die Anforderungen an die Qualität der Stromversorgung all dieser Geräte steigen. Die Qualität der Versorgung mit externen Stromnetzen stellt die Bevölkerung nicht immer zufrieden. Es gibt starke Spannungsänderungen, sowohl in Richtung des Absenkens als auch des Erhöhens des Wertes. Dies wirkt sich sehr negativ auf den Betrieb von Haushaltsgeräten aus und führt manchmal zu deren Ausfall. Schütze dich vor solchen Problemen Installation von unterbrechungsfreien Stromversorgungen hilftGeräte, die am empfindlichsten auf solche plötzlichen Änderungen reagieren.

Abhängig von den Schaltungslösungen, die die Hauptmerkmale von unterbrechungsfreien Stromversorgungen bestimmen, können sie in mehrere Kategorien unterteilt werden. Jeder von ihnen sorgt für den reibungslosen Betrieb einer bestimmten Verbrauchergruppe.

Backup-USV

Sie können nur grundlegende Haushaltsgeräte und Desktops schützen.

Bei korrekter Netzspannung werden Verbraucher direkt daran angeschlossen. Bei Spannungsschwankungen im Netz schaltet das Gerät auf die Stromversorgung aus der Batterie um, die Bestandteil der USV ist. Geräusche und hochfrequente Impulse werden teilweise unterdrückt, die Spannung auf einem vorgegebenen Niveau gehalten und die Batterie wieder aufgeladen. Bei unterbrechungsfreien Stromversorgungen dieser Kategorie wird keine Stabilisierung der Netzspannung durchgeführt, die die an ihrem Ausgang angeschlossenen Geräte versorgt.

Die Notwendigkeit, in jedem Modell einer unterbrechungsfreien Stromversorgung auf Batteriebetrieb umzuschalten, wird auf eigene Weise bestimmt. Die Betriebsgrenzen aus dem Netz werden vom Entwickler des jeweiligen Modells festgelegt. Sie werden auf der Grundlage der Bedingungen für das normale Funktionieren der Geräte des Verbrauchers festgelegt.

Der Batteriebetrieb wird fortgesetzt, bis die Netzspannung wieder normal ist. Danach erfolgt die Umschaltung in die entgegengesetzte Richtung. Die Quellbatterie muss im Betrieb mindestens fünf Minuten Zeitreserve bieten. Dies reicht aus, um Daten auf einem Computer zu speichern und Verbrauchergeräte ohne einen Notfall herunterzufahren.

Zu den Nachteilen unterbrechungsfreier Stromversorgungen dieser Kategorie zählen:

1. Fehlender Netzspannungsstabilisator.
2. Lange Schaltzeit (~ 20 ms).
3. Abgestufte Ausgangsspannung.
4. Hochfrequenzstörungen.

Die Umschaltung in den autonomen Stromversorgungsmodus erfolgt bei jeder geringfügigen Abweichung der Netzspannungsparameter von der Norm. Dies führt zu einer schnellen Verschlechterung der Batterie.

Line-interaktive Quellen

Modelle dieser Kategorie sind mit Netzspannungsstabilisatoren ausgestattet, die nach der Spartransformatorschaltung hergestellt werden. Das Schalten seiner Wicklungen erfolgt in Abhängigkeit vom Wert der Eingangsnetzspannung schrittweise gemäß den Befehlen des in den USV-Schaltkreis eingebauten Mikroprozessors. Somit ist es möglich, die Spannung am Ausgang des Geräts nahe der Norm (220-230) V zu halten. Zusätzlich verfügt die Schaltung über einen Filter, der den Verbraucher vor Netzstörungen schützt.

Das Anschließen der Batterie und das Trennen vom Netz erfolgt, wenn die Spannungsparameter am Eingang des Geräts die Stabilisierungsschwellen überschreiten. Die Anzahl der Klemmen des Spartransformators reicht nicht aus, um die Nennspannung am Ausgang zu halten. Es gibt auch Toleranzen für die Form des Eingangssignals. Bei großen Verzerrungen wird auch der Übergang in den Batteriemodus der Stromversorgung der Verbrauchergeräte durchgeführt.

Das Umschalten auf Batteriebetrieb ist für die meisten Verbraucher ziemlich reibungslos und dauert nicht länger als 4 ms.

Auf diese Weise, Wenn Sie Quellen dieser Kategorie mit redundanten USVs vergleichen, können Sie deren Vorteile sehen:

1. Die Stabilisierung der Netzspannung hat einen stufenweisen Charakter.
2. Die Wellenform der Ausgangsspannung ist nahezu sinusförmig.
3. Filtern von Netzwerkstörungen.
4. Spart die Batterielebensdauer durch weniger Schaltvorgänge.

Ferroresonante Netzteile

Im Wesentlichen sind sie lineare aktive Quellen. Der Netzspannungsstabilisator in ihnen ist ein ferroresonanter Transformator. Es kann die Energie des Magnetfelds speichern, das die Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators zum Zeitpunkt des Schaltens aufrechterhält. Der Einschwingvorgang dauert nicht länger als (8-16) ms. Dies ist für die meisten Verbraucher akzeptabel. Der Spannungsverlauf an seinem Ausgang ist sinusförmig, geschützt vor Netzstörungen. Die Quelle führt ihre Funktionen durch die Befehle ihrer eigenen Netzwerkanalyse- und Steuereinheit aus.

Lineare unterbrechungsfreie Geräte

Diese Kategorie umfasst Doppelwandler-USVs. Sie umfassen einen AC-zu-DC-Wandler (Gleichrichter) und einen DC-zu-AC-Wandler (Wechselrichter). Die Ausgangsspannung des Wechselrichters wird verwendet, um die als Last angeschlossenen Geräte zu versorgen. Die Gleichrichterspannung dient zum Aufladen der internen Batterie. Es ist in die Gleichrichterschaltung eingebunden und befindet sich ständig im aktiven Modus, der von der Qualität der Eingangswechselspannung abhängt.

Zu den positiven Eigenschaften einer USV in dieser Kategorie gehören:

1. Stabilität der Ausgangsspannung.
2. Die Möglichkeit, die Batterie auszutauschen, ohne die USV herunterzufahren.

Zu den Nachteilen zählen:

1. Niedrige Leistungszahl (COP).
2. Durch den Dauerbetrieb wird die Akkulaufzeit reduziert.

Geräte dieser Kategorie werden für den Betrieb von Geräten großer Organisationen verwendet, auf deren Servern wichtige Daten gespeichert sind. Sie sind bei Netzausfällen und Betriebsstörungen aufzubewahren.

Hauptmerkmale

Beim Kauf einer USV müssen Sie die Anforderungen genau verstehen. Es ist notwendig, das Modell zu wählen, das das Kriterium "Preis - Qualität" am besten erfüllt.

Bei der Auswahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung sollte dem Vergleich der Eigenschaften verschiedener Modelle große Aufmerksamkeit gewidmet werden. Dazu gehören die folgenden:

• USV-Leistung.
• Batterielebensdauer.
• Zeit zum Umschalten auf Batteriebetrieb und umgekehrt.
• Eingangsspannungsbereich.
• die Grenzen der Frequenzänderung der Netzspannung.

Die Leistung wird aus der Gesamtlast der Quelle berechnet. Sein Wert sollte mindestens eineinhalb Mal größer sein als die Leistung der Verbraucher. Als optimale Leistung des in der Wohnung installierten Gerätes gelten 1000 VA (1000 Volt-Ampere).

Die Schaltzeit hängt direkt von der Größe der Last ab, die aktuell am Ausgang der Quelle angeschlossen ist. Je mehr Strom er verbraucht, desto kürzer ist die Akkulaufzeit. Die Kapazität des verbauten Akkus bestimmt auch die Betriebszeit.

Alle USV-Modelle verfügen über optische Signalisierungselemente. Dies können Glühbirnen in verschiedenen Farben sein, LED-Anzeigen, die den aktuellen Zustand der USV bestimmen.

Stetig leuchtende grüne Anzeigen sind ein Zeichen für den normalen Betrieb des Geräts. Wenn die LED im Pulsmodus arbeitet (ihr intermittierendes Leuchten), sind Probleme möglich oder bereits aufgetreten. Dies ist ein aufmerksamkeitsstarkes Warnsignal.

Das ständige Leuchten der roten Anzeige signalisiert das Auftreten eines Notfalls. Sein Auftreten wird von Warntönen in Form von intermittierenden Signaltönen begleitet.

Betriebsvorschriften

Der richtige Betrieb des Geräts ist der Schlüssel zu seinem langen und zuverlässigen Betrieb. Zu den Grundregeln, die beim Betrieb einer unterbrechungsfreien Stromversorgung zu beachten sind, gehören:

• Die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung der Lichtanzeige und der akustischen Signalisierung des Geräts.
• Anschließen von Verbrauchern, die wirklich eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigen.
• Erden Sie die USV mit einer dreipoligen Steckdose für den Gerätestecker.

Bei einem Stromausfall müssen Sie alle derzeit eingeschalteten Geräte ausschalten. Es wird empfohlen, die USV an der Steckdose angeschlossen zu lassen, um die Batterie nach Behebung des Netzausfalls eventuell wieder aufzuladen. Der Betrieb des Gerätes mit entladenem Akku führt zu einem schnellen Ausfall. Die Batterielebensdauer ist begrenzt und beträgt nicht mehr als 5 Jahre.

Die Einhaltung dieser einfachen, aber notwendigen Regeln verlängert die Lebensdauer aller Geräte, für deren Betrieb eine unterbrechungsfreie Stromversorgung erforderlich ist, und vor allem ermöglicht dies Speichern Sie wichtige Informationen auf Festplatten von Computern, die bei plötzlichen Störungen in der Elektrik unwiederbringlich verloren gehen können Netzwerke.