неустойчивая работа в нестабильных сетях;
как правило, отсутствие возможности существенно увеличить время автономной работы за счет дополнительных батарей;
отсутствие возможности улучшения параметров входного напряжения (кроме Line-Interactive);
не работают в условиях ухода частоты сетевого напряжения и от дизель-генератора;
не рассчитаны на работу с большими мощностями;
отличное от нуля время переключения на батареи в случае аварии сети;
слабые возможности по управлению мощностью и нагрузкой.
При выборе ИБП отличительным признаком Off-Line режима является равенство допусков на входную и выходную частоты питающего напряжения. Если допуск по частоте на входе ИБП такой же, как и на выходе -- нагрузка подключена непосредственно к сети.
3.1.2. ИБП С ДВОЙНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ (ON-LINE)
On-Line системы -- это системы генерирующие собственное, стабильное по амплитуде и частоте, синусоидальное напряжение. Они работают по принципу двойного преобразования напряжения: переменное -- постоянное -- переменное (рис. p019).
Входное напряжение от сети переменного тока подается на выпрямитель, где оно преобразуется в напряжение постоянного тока. Это напряжение питает инвертор, а часть энергии используется для заряда батарей. Постоянно работающий инвертор генерирует стабильное напряжение, параметры которого никак не связаны с параметрами входного.
ИБП архитектуры On-Line позволяет:
исключить амплитудные и частотные искажения;
работать в слабых и нестабильных сетях;
эффективно подавлять импульсные помехи.
При пропадании входного напряжения происходит переход на питание инвертора от батарей с нулевым временем переключения без скачка амплитуды и фазы выходного напряжения. Таким образом, On-Line ИБП представляет собой станцию эталонного синусоидального напряжения.
Выходная форма напряжения формируется самим источником и никоим образом не связана с формой напряжения в сети общего назначения. Благодаря минимум двойному преобразованию обеспечивается высокая изоляция выходного напряжения от влияния внешней сети и наоборот, что существенно для защиты информации от несанкционированного доступа со стороны сети общего назначения.
Наиболее совершенные On-Line ИБП выполняют до четырех преобразований:
переменное сетевое напряжение -- в постоянное;
постоянное -- в постоянное напряжение промежуточной шины;
напряжения батарей в напряжение промежуточной шины;
напряжения промежуточной шины -- в выходное переменное напряжение.
ИБП такого типа снабжены входными и выходными фильтрами, разделительными трансформаторами. Они допускают широкий диапазон изменения входного напряжения без отбора мощности батарей. Более того, снижением мощности нагрузки можно понизить минимальный уровень напряжения перехода на питание от батарей (до 120 В), что существенно для успешной работы в сети с хронически пониженным напряжением.
Современные On-Line системы способны работать в качестве преобразователей частоты для питания оборудования не соответствующего отечественным стандартам, например, 60 Гц.
Для нормирования степени защиты электронных устройств разработаны тесты, которые моделируют сетевые процессы и позволяют измерить степень защиты нагрузки. Тестирование может осуществляться по спецификации Института Инженеров-электриков IEEE-587. Каждой категории защиты соответствуют определенные условия теста (см. табл. t003).
3.2. ИБП CHLORIDE POWER ELECTRONICS
Ни одна сеть не обладает иммунитетом к проблемам, связанным с питанием. Если сеть не защищена от таких опасностей, как шум линии, отключение питания, скачки и падения напряжения -- вы рискуете столкнуться с потерями информации, производительности и оборудования.
Этот риск сам по себе достаточен для того, чтобы убедить любого руководителя в необходимости защиты электропитания. Никогда не забывайте старую истину: "Предупреждение лучше лечения". Это относится не только к здоровью, но и к состоянию сети.
В ИБП Chloride Power Electronics две архитектуры объединены так называемым интеллектуальным ключом. Выбор одного из описанных выше режимов работы ИБП означает отказ от преимуществ другого. С этим связано появление гибридных моделей, способных работать в нескольких режимах. Цифровой режим Line-Interactive обеспечивает высокую надежность при максимально низких эксплуатационных затратах. Режим двойного преобразования -- наивысшую степень защиты и показатели качества электроэнергии.
ИБП Chloride Power Electronics осуществляют:
автоматический контроль за рабочими характеристиками;
управление инверторами на высокой частоте;
программное управление нагрузками;
выдачу сообщения о корректирующих действиях при восстановлении оптимальных условий работы.
Общие сведения об ИБП Chloride Power Electronics представлены в табл. t005.
Модель Synthesis
ИБП Synthesis (рис. p021), структурная схема которого представлена на рис. p046, включает:
входной преобразователь 1;
батарею аккумуляторов 2;
инвертор 3;
преобразователь 4;
переключатели S1...S5;
предохранители F1...F3.
ИБП имеет два входа. Управление может осуществляться программно и в ручном режиме. В автоматическом режиме схема управления изменяет структуру в соответствии с парами нагрузки. Нагрузка может питаться через: основной вход -- преобразователи 1, 3 или батарея -- преобразователь 3; дополнительный вход -преобразователь 4 (переменного тока в переменный).
Ручной сервисный переключатель S1 и синхронные тиристорные S2...S5 позволяют изменять архитектуру источника без перерывов питания. Входной преобразователь выполняет функции выпрямителя и зарядного устройства.
При отключении питания по одному из входов источник питает нагрузку от батарей. Наличие двух входных линий позволяет использовать ИБП Synthesis совместно с автономными источниками без доработок.
Например, дизель-генератор с автоматическим запуском (см. гл. 4.1) может подключаться к основному входу. При отключении сетевого напряжения по дополнительному входу, источник будет питать нагрузку на время запуска и выхода на режим генератора. После появления устойчивого напряжения от генератора на основном входе источник переключит нагрузку на генератор. Система двойного преобразования надежно защищает нагрузку от девиации частоты -- основного недостатка дизель-генераторных установок.
Технические характеристики ИБП Synthesis представлены в табл. t006. Здесь представлены однофазные и трехфазные ИБП от 6 до 20 кВА. Отличительной особенностью моделей Synthesis является высокий коэффициент мощности на входе.
Аккумуляторная батарея, как сердце каждого ИБП -ответственный элемент. Герметизированные батареи, которыми оборудован Synthesis, не нуждаются в обслуживании, но требуют бережного отношения (см. гл.2). Использование автоматического управления зарядными характеристиками позволяет максимально увеличить срок службы батареи (до 30%). Автоматика осуществляет: