4. Зарядное устройство (ЗУ) обеспечивает заряд АБ при работе ИБП в сетевом режиме. В качестве АБ используются последовательно включенные герметичные (необслуживаемые) свинцово–кислотные аккумуляторы. Максимальное выходное напряжение ЗУ устанавливается из условия 2, 3 В/ячейка. ЗУ в ИБП малой мощности получает питание непосредственно от сети через собственный выпрямительный мост и сглаживающую емкость. Кроме заряда батареи, ЗУ обеспечивает питание ВИП в сетевом режиме и питание обмотки управления реле К1 (рис. 6). Принципиальная схема ЗУ выполняется на однотактном высокочастотном преобразователе (30 кГц), содержащим силовой транзистор и высокочастотный трансформатор. Управление силовым транзистором осуществляется сигналом с микросхемы ШИМ контроллера типа UC3845.

В ИБП средней мощности основное зарядное устройство (ЗУ) подключено к шине стабильного высоковольтного напряжения постоянного тока и выполнено по схеме DC/DC преобразователя (рис. 5). ЗУ выполняется по схеме двухтактного дифференциального высокочастотного преобразователя с частотой коммутации силовых транзисторов 20–30 кГц. Использование стабильного высоковольтного напряжения 700–800 В с выходных шин ККМ позволяет получить высокий к.п.д. ЗУ. В ИБП мощностью 6 – 10 кВА такое зарядное устройство обеспечивает зарядный ток 3–4 А при номинальном напряжении АБ 240 В. При наличие дополнительной внешней аккумуляторной батареи (АБ) используется дополнительное зарядное устройство (ДЗУ), выполняемое по схеме AC/DC преобразователя и подключенное к сети.

5. Блок коммутации (Байпас) автоматически обеспечивает цепь подключения нагрузки непосредственно к сети при аномальных режимах работы ИБП (перегрузке, перегреве, выходе из строя одного из узлов ИБП). Двухпозиционное реле К2 в ИБП малой мощности (рис. 4) срабатывает от сигнала с платы управления и обеспечивает переключение выхода ИБП с инвертора на сеть (режим Байпас) и наоборот. Контакты входного реле К1 блока коммутации замыкаются при наличие напряжения с блока ЗУ при подключении ИБП к сети и сигнала разрешения от платы управления, который возникает, если подтверждается, что входное напряжение и другие системные параметры ИБП находятся в норме.

В ИБП средней мощности блок коммутации выполняется на тиристорах, осуществляющих по сигналу с платы управления переключение нагрузки с выхода инвертора на сеть и наоборот.

6. Вторичный источник питания (ВИП) формирует ряд низковольтных напряжений постоянного тока (5, 12, 15, 24 В) для обеспечения питанием различных цепей систем управления блоков силовой платы, питание платы управления и вентиляторов. Питание блока ВИП осуществляется от ЗУ при сетевом режиме или от батареи при автономном режиме.

Принципиальная схема ВИП выполняется на однотактном высокочастотном преобразователе. Выход из строя ВИП приводит к общей неисправности ИБП и переключение нагрузки на Байпас.

2.1 Системные показатели ИБП

В таблице №4 отражен ряд системных показателей ИБП малой мощности со средним временем резерва 6–8 мин. при 100% нагрузке за счет встроенных аккумуляторных батарей. Здесь приведены габариты корпусов ИБП, удельные мощности и энергетические показатели.

Удельная мощность определялась с учетом выходного коэффициента мощности K_pвых, номинальной выходной мощности S_вых и объема корпуса V:

(3)

Энергетический коэффициент, определяющий соотношение потребляемой полной мощности из сети и мощности, отдаваемой в нагрузку, находится по выражению:

K_э = η´K_pвых

где: η – К.П.Д. ИБП, K_pвых – входной коэффициент мощности ИБП.

Системные показатели ИБП малой мощности

Производитель	Модель ИБП	Мощность, кВА	Габариты, мм	Удельная мощность,Вт/дм³	Энергетический коэффициент
Сhloride	Active	1	145´405´225	52,5	н/д
Сhloride	Active	3	200´405´350	74	н/д
Invensys	PW9120	1	155´410´240	46	0,85
Invensys	PW9120	3	215´470´365	57	0,85
Liebert	GXT–2U	1	89´546´432	34	0,85
Liebert	GXT–2U	3	89´615´432	89	0,85
Энергетические технологии	ДПК	1	145´390´220	57	0,82
Энергетические технологии	ДПК	3	200´450´340	69	0,85

Как следует из сравнения структурного построения и технических характеристик ИБП малой и средней мощности разных производителей, они во многом схожи и представляют собой ИБП с неуправляемым выпрямителем, встроенным активным корректором мощности и полумостовым бестрансформаторным инвертором. Такие ИБП обладают высоким энергетическим коэффициентом по сравнению со структурами ИБП предыдущего поколения, основанных на управляемых тиристорных выпрямителях и мостовых инверторах, энергетический коэффициент которых не превышает 0,7. За счет применения в своей структуре ККМ современные ИБП имеют также низкий коэффициент искажения синусоидальности входного тока, что обеспечивает хорошую электромагнитную совместимость ИБП с другими нагрузками, подключенными к общей сети. Совокупность указанных свойств определяет использование ИБП для обеспечения качественной бесперебойной электроэнергией критичных нагрузок.

Выбор пользователем рассмотренных моделей ИБП должен определяться, в первую очередь, показателем цена/качество и надежным сервисным обслуживанием.

3. Примеры современных ИБП

Liebert NX (10–1200 кВА)

Система электропитания с двойным преобразованием напряжения, обеспечивает исключительное качество и надежность питания цепей нагрузки, превосходит аналоги по параметрам, надежности и окупаемости капиталовложений.

Liebert NX

источник бесперебойный питание энергия

Характеристики модели:

Система Liebert NX – ИБП нового поколения с двойным преобразованием и цифровым управлением, работающая в режиме "True On–Line". Имеет нулевое время переключения в режим работы от батарей, обеспечивают 100% защиту и максимально гарантированное выходное электропитание.

ИБП серии Liebert NX обеспечивают оптимальное сочетание:

· надежности

· удобства эксплуатации

· соответствие современным требованиям

· относительно невысокую стоимость в самом широком диапазоне применений

Устанавливаются в виде одиночного модуля или параллельной системы '1+N' с возможностью расширения до 6 модулей.

Преимущества:

· Максимальная защита и надежность

· Сокращение капитальных затрат и расходов на электроэнергию

· Широкий диапазон типов нагрузок

· Низкий уровень помех

· Масштабируемость по мощности

· Работа в самых сложных условиях эксплуатации

· Адаптация к специфическим требованиям Возможность работы с двумя независимыми источниками входного напряжения

Максимальная защита и надежность обусловлены:

Оснащением двумя идентичными и полностью резервированными платами блоков электропитания схем управления. Каждый из них запитан по входу от источников постоянного и переменного напряжения. Даже в случае отсутствия напряжения от одного из этих источников или отказа одного из блоков питания система Liebert NX может продолжать нормально функционировать. Эта особенность значительно повышает надежность системы.

Высокоэффективной системой охлаждения наиболее ответственных компонентов и избыточными вентиляторами (опция)

Более широким диапазоном входного напряжения и частоты (От 305В до 477 В; от 40 Гц до 72 Гц)

Цифровое управление обеспечивает высокое быстродействие, надежность и точность регулирования при снижении стоимости компонентов.

Работа в конфигурации "двойная шина синхронизации нагрузки" способствует дальнейшему повышению надежности электропитания.

Высокая перегрузочная способность

110 % в течение 1 часа,

125 % – в течение 10 минут

150 % – в течение 1 минуты.

Liebert Hinet (10–30 кBA)

Масштабируемый ИБП с двойным преобразованием напряжения для питания 1–но или 3–х фазной нагрузки, с генерацией собственного стабилизированного синусоидального напряжения.

Liebert Hinet

ИБП Hinet фирмы Liebert предназначен для обеспечения нагрузки стабилизированным питанием в всем диапазоне номинальных нагрузок и при любом состоянии питания на входе. Сконструирован в стальной раме со съемными панелями.

ИБП Hinet работает по принципу действительной "он–лайн" технологии с двойным преобразованием. Питание, обеспечиваемое ИБП свободно от любых колебаний напряжения и частоты или отклонений на входе, или отклонений, вызванных шумами. ИБП также генерирует собственное стабилизированное синусоидальное напряжение для питания критичных систем.

Имеет встроенный байпас, который используется в качестве альтернативного способа питания нагрузки в случае перегрузки или выхода ИБП из строя. Дополнительный внутренний ручной байпас, используется при проведении работ по профилактическому техническому обслуживанию или тестированию ИБП без прекращения подачи питания к нагрузке.

Преимущества:

Действительно "он–лайн" конструкция с двойным преобразованием напряжения

Трехфазный вход, 1–но или 3–х фазный выход

Масштабируемая номинальная мощность (только для моделей с 3–х фазным выходом)

Поддерживает нагрузку с пик–фактором 3:1 без ухудшения характеристик

Изолирующие трансформаторы и фильтры гармонических искажений

Статический байпас и байпас для проведения технического обслуживания

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием (стр. 4 из 5)

2.1 Системные показатели ИБП

3. Примеры современных ИБП