Cos'è un UPS nell'ingegneria elettrica? Gruppo di continuità: scopo e specifiche di funzionamento di un UPS domestico

L'aumento dei requisiti per la qualità dell'elettricità al momento attuale è un processo del tutto naturale. I requisiti delle norme citate sono determinati da due componenti. Il primo include il desiderio dei consumatori di proteggersi il più possibile dalle conseguenze delle situazioni di emergenza del sistema energetico. La seconda componente è legata alle condizioni operative del carico. Ciò dovrebbe includere i requisiti per il funzionamento stabile e continuo delle apparecchiature elettriche intelligenti e di potenza, la riduzione delle perdite nella rete di alimentazione, ecc. Una delle opzioni efficaci per soluzioni tecniche al problema della qualità dell'energia sono i gruppi di continuità (UPS).

Il compito principale dell'UPS è fornire elettricità al consumatore nel momento in cui i parametri di qualità non rientrano negli standard regolamentati (abbassamento, aumento di tensione, significativa distorsione della forma...). Eseguendo questa attività l'UPS può:

• disconnettersi dall'alimentazione e trasferire energia al carico utilizzando la propria fonte;
• alimentare il carico con la tensione di rete regolata.

Negli UPS più costosi è possibile implementare una funzione per migliorare la qualità dell'elettricità consumata (è integrato un correttore del fattore di potenza).

Tipi di "gruppi di continuità"

Esistono tre tipi base di UPS.

1. Gruppo di continuità di riserva(standby, offline, backup). La soluzione tecnica più semplice ed economica (ad esempio il popolare APC Back-UPS CS 500). Se la tensione aumenta o diminuisce in modo significativo, l'UPS viene disconnesso dalla rete 220 V e passa alla modalità batteria. Gli elementi principali di un UPS offline: batterie (batteria), Caricabatterie, inverter, trasformatore elevatore, sistema di controllo, filtro (Fig. 1).
   
   
   UN)
   
   
   B)
   Riso. 1 Modalità operativa normale (a) e modalità operativa a batteria (b) Il vantaggio di un UPS offline è il basso costo e l'elevata efficienza quando funziona dalla rete. Screpolatura: alto livello distorsione della tensione di uscita (elevata distorsione armonica, ≈30% nel caso di segnale rettangolare), incapacità di regolare i parametri della tensione di ingresso. Le caratteristiche della tensione di uscita saranno discusse più dettagliatamente di seguito.).
2. UPS interattivo(linea inglese - interattiva). È un tipo intermedio tra un UPS offline economico e semplice e un UPS online multifunzionale costoso (ad esempio, ippon back office 600). A differenza di un UPS offline, la sorgente interattiva è dotata di un autotrasformatore che consente di mantenere il livello di tensione di uscita entro 220 V (+-10%) durante i cali/incrementi della tensione di rete (Fig. 2). Di norma, il numero di livelli di tensione dell'autotrasformatore varia da due a tre.
   
   
   (UN)
   
   
   (B)
   
   
   (V)
   
   
   (G)
   Riso. 2 Funzionamento di un UPS interattivo alla normale tensione di rete (a), durante un calo di tensione di rete (b), con un aumento della tensione di rete (c), durante la scomparsa della tensione di rete o un aumento significativo (d) La tensione di uscita è regolata passando all'apposita presa dell'avvolgimento del trasformatore. In caso di abbassamento profondo o aumento significativo o scomparsa completa della tensione di rete, questa classe di UPS funziona in modo simile alla classe offline: è scollegata dalla rete e genera tensione di uscita utilizzando l'energia delle batterie. Per quanto riguarda la forma del segnale in uscita, può essere sinusoidale o rettangolare (o trapezoidale).
   Vantaggi di line-interactive rispetto a un UPS di backup: tempi di commutazione più brevi funzionamento autonomo dalle batterie, stabilizzazione del livello di tensione in uscita. Svantaggi: minore efficienza quando si opera dalla rete, prezzo più alto (rispetto al tipo offline), scarso filtraggio delle sovratensioni (sovratensione impulsiva).
3. UPS doppia conversione(inglese: UPS a doppia conversione, online). Il tipo di UPS più funzionale e costoso. Il gruppo di continuità è sempre collegato alla rete. La corrente sinusoidale in ingresso passa attraverso il raddrizzatore, viene filtrata e quindi invertita nuovamente in CA. Nel collegamento corrente continuaè possibile installare un convertitore DC/DC separato. Poiché l'inverter è sempre in funzione, il ritardo nel passaggio alla modalità batteria è praticamente pari a zero. La stabilizzazione della tensione di uscita durante abbassamenti o buchi della tensione di rete è di migliore qualità, in contrasto con la stabilizzazione dell'UPS line-interactive. L'efficienza può essere compresa tra 85% e 95%. La tensione di uscita ha spesso una forma d'onda sinusoidale (distorsione armonica<5%).
   
   
   Riso. 3 Schema funzionale di una delle opzioni UPS online in Fig. La Figura 3 mostra uno schema a blocchi dell'opzione UPS online. La tensione di rete viene qui raddrizzata da un raddrizzatore semicontrollato. La tensione impulsiva viene filtrata e quindi invertita. Gli schemi UPS online possono contenere uno o più cosiddetti bypass (interruttori di bypass). La funzione di un tale interruttore è simile a quella di un relè: commutazione del carico per l'alimentazione dalla batteria o direttamente dalla rete.
   Sulla base della struttura online, vengono creati non solo UPS monofase a bassa potenza, ma anche UPS trifase industriali. La continuità dell'alimentazione elettrica di file server di grandi dimensioni, apparecchiature mediche e telecomunicazioni viene effettuata esclusivamente sulla base della struttura UPS online.
4. Tipi speciali di UPS. Vengono utilizzati anche altri tipi specifici di UPS. Ad esempio, un gruppo di continuità ferrorisonante. In questo UPS, uno speciale trasformatore accumula una carica di energia, che dovrebbe essere sufficiente per trasferire l'alimentazione dalla rete alle batterie. Inoltre, alcuni UPS utilizzano l'energia meccanica di un supervolano come fonte di energia.

Principali caratteristiche dell'UPS.

1. Energia. Unità di potenza: volt-ampere (VA), watt (W), volt-ampere reattivo (VAr). Ricordiamo che esiste la potenza totale S, P attiva e Q reattiva. Equazione relativa ai poteri
   S2=P2+Q2
   Potenza attiva(W) viene speso per lavoro utile, reattivo (VAr) - non svolge lavoro utile. La potenza totale, quindi, è per definizione la potenza massima che deve avere la sorgente per fornire al carico l'energia necessaria. Il rapporto tra potenza attiva e potenza totale mostra la qualità dell'uso dell'elettricità ed è chiamato fattore di potenza (PF):
   (lampade ad incandescenza, riscaldatori) ha PF=1, la potenza totale è pari a quella attiva. PC, forni a microonde, condizionatori hanno un esempio di calcolo.
   Calcolare un gruppo di continuità per un computer (due PC + due monitor). È facile stimare la potenza di un PC se si conosce la potenza per cui è progettato l'alimentatore. Lascia che il PC disponga di alimentatori da 450 W (potenza attiva). Se il PF non è noto per un PC con alimentatore senza PFC (Power Factor Corrector), il PF può essere considerato pari a 0,65. Allo stesso modo, prendiamo il PF del monitor pari a 0,65. La potenza attiva del monitor è di 50 W. Di conseguenza, la potenza attiva totale del consumatore (due luoghi di lavoro)
   Р=450+50+450+50=1000 W
   Potenza totale (dalla formula 2):
   S= Ð/PF=1000/0,65=1538 (VA).
   Se negli alimentatori (PSU) del PC e del monitor è installato un rifasatore (PF=1), allora la potenza totale S è pari a quella attiva.
   S=P=1000 (VA)
   Per il carico di un PC, è possibile calcolare un UPS senza riserva di carica in base ai seguenti fatti:

• Gli alimentatori dei computer sono dotati di protezione da sovraccarico. In altre parole, il PC non potrà consumare più energia di quella dichiarata dall'alimentatore.
• Potenza di alimentazione – potenza massima. Infatti, in modalità scarica (subito dopo l'avvio), i PC consumano circa il 50% della loro energia.

Risultato.
Pertanto, i parametri minimi richiesti per l'UPS sono:

• per PC con alimentatori senza PFC – 1 kW / 1540 VA.
• per PC con alimentatori con PFC – 1kW/1kVA.

Per la prima opzione è adatto un gruppo di continuità apc Smart-UPS C 2000VA (UPS lineare interattivo 2 kVA / 1,3 kW). Per il secondo: UPS Ippon Smart Winner 1500 (1,35 kW) o Eaton 5SC 1500 VA (1,05 kW).
Nel calcolo è importante tenere conto degli aumenti di potenza a breve termine per carichi come i motori elettrici. Al momento dell'avviamento la Istart attuale è cinque, sette volte superiore alla In nominale:
Iinizio=(5÷7)*Ií

Caratteristiche dell'applicazione.

I gruppi di continuità per caldaie per riscaldamento, così come i gruppi di continuità per caldaie a gas, hanno una caratteristica associata alle modalità operative del conduttore neutro. Spesso, l'automazione della caldaia richiede il collegamento del neutro della rete. Il fatto è che il circuito di controllo della fiamma del bruciatore è collegato a terra e in una rete a quattro fili da 220 V il conduttore neutro e la terra della caldaia sono infine chiusi tramite la terra fisica. Tuttavia, se il neutro è rotto o lo zero dell'utenza è scollegato meccanicamente dallo zero della rete di alimentazione (funzionamento dell'UPS offline), il circuito di controllo della fiamma è rotto. Per risolvere questo problema sono possibili le seguenti soluzioni:

conclusioni

Il punto di partenza per la scelta di un gruppo di continuità è determinare la natura del carico (UPS per un computer, per caldaie di riscaldamento...). Per i consumatori critici e i dispositivi contenenti motori CA, dovresti scegliere UPS online costosi e funzionali. Per i PC e le apparecchiature da ufficio sono adatti i più economici line-interactive o gli UPS back. La scelta successiva è calcolare la potenza e la durata della batteria dell'UPS. Dovrebbe essere prevista anche la possibilità di utilizzare uno zero “passante”. Nel prendere la decisione finale, si dovrebbe tener conto della popolarità dei marchi sul mercato: il leader APC possiede circa il 50% di tutte le vendite, seguito da Ippon, Eaton Powerware e Powercom con un margine significativo.

I requisiti per la qualità dell'elettricità sono prescritti legalmente da standard statali e normative abbastanza rigorose. Le organizzazioni fornitrici di energia elettrica fanno molti sforzi per rispettarle, ma non sempre vengono implementate.

Nei nostri appartamenti, e in produzione, periodicamente si presentano:

interruzioni complete di energia elettrica per un periodo di tempo indefinito;

impulsi di tensione ad alta tensione (fino a 6 kV) aperiodici di breve durata (10÷100 ms);

picchi e cadute di tensione di durata variabile;

sovrapposizioni di rumore ad alta frequenza;

derive di frequenza.

Tutti questi problemi influiscono negativamente sul lavoro dei consumatori di elettricità per uso domestico e per ufficio. I microprocessori e i dispositivi informatici sono particolarmente influenzati dalla qualità dell'alimentazione elettrica: non solo si guastano, ma possono anche perdere completamente la loro funzionalità.

Scopo e tipologie di gruppi di continuità

Per ridurre il rischio di malfunzionamenti della rete di alimentazione vengono utilizzati dispositivi di backup, comunemente chiamati gruppi di continuità (UPS) o UPS (derivato dall'abbreviazione della frase inglese “Uninterruptible Power Supply”).

Sono prodotti con design diversi per risolvere problemi specifici dei consumatori. Ad esempio, i potenti UPS con batterie al gel possono mantenere l'alimentazione elettrica a un intero cottage per diverse ore.

Le loro batterie ricevono una carica da una linea elettrica, da un generatore eolico o da altri vettori di elettricità attraverso il dispositivo raddrizzatore dell'inverter. Alimentano anche i consumatori elettrici del cottage.

Quando la fonte esterna viene spenta, le batterie si scaricano al carico collegato alla loro rete. Maggiore è la capacità della batteria e minore è la corrente di scarica, più a lungo funzionano.

I gruppi di continuità di media potenza possono supportare i sistemi di climatizzazione interna e apparecchiature simili.

Allo stesso tempo, i modelli UPS più semplici sono in grado solo di completare il programma di arresto di emergenza del computer. Allo stesso tempo, la durata dell'intero processo del loro lavoro non supererà i 9÷15 minuti.

I gruppi di continuità per computer sono:

integrato nel corpo del dispositivo;

esterno.

I primi progetti sono comuni in laptop, netbook, tablet e dispositivi mobili simili alimentati da una batteria integrata, dotata di un circuito di commutazione di alimentazione e carico.

Batteria del portatile con un controller integrato è un gruppo di continuità. Il suo circuito protegge automaticamente le apparecchiature in funzione dai guasti elettrici.

Progetti di UPS esterni, destinati al normale completamento dei programmi per computer desktop, sono fabbricati come unità separata.

Si collegano tramite un alimentatore a una presa elettrica. Alimentano solo i dispositivi responsabili dell'esecuzione dei programmi:

unità di sistema con tastiera collegata;

un monitor che mostra i processi in corso.

Altri dispositivi periferici: scanner, stampanti, altoparlanti e altre apparecchiature non sono alimentati da UPS. Altrimenti, in caso di interruzione di emergenza dei programmi, questi assorbiranno parte dell'energia accumulata nelle batterie.

Opzioni per la costruzione degli schemi operativi dell'UPS

Gli UPS per computer e industriali sono prodotti in tre opzioni principali:

riserva di energia;

diagramma interattivo;

doppia conversione dell'energia elettrica.

Con il primo metodo schema di backup, indicato con i termini inglesi "Standby" o "Off-Line", la tensione viene fornita dalla rete al computer tramite un UPS, in cui le interferenze elettromagnetiche vengono eliminate mediante filtri integrati. Qui è installato anche, la cui capacità è mantenuta dalla corrente di carica regolata dal controller.

Quando l'alimentazione esterna scompare o va oltre gli standard stabiliti, il controller dirige l'energia della batteria verso le utenze. Un semplice inverter viene collegato per convertire la corrente continua in corrente alternata.

Vantaggi dell'UPS Standby

I gruppi di continuità off-line hanno un'elevata efficienza quando viene applicata la tensione, funzionano silenziosamente, emettono poco calore e sono relativamente economici.

Screpolatura

UPS Standby si distingue:

transizione lunga all'alimentazione da batteria 4÷13 ms;

forma distorta del segnale di uscita prodotto dall'inverter sotto forma di meandro anziché di sinusoide armonica;

mancanza di regolazione della tensione e della frequenza.

Tali dispositivi sono più comuni sui personal computer.

UPS a circuito interattivo

Sono designati con il termine inglese “Line-Interactive”. Vengono eseguiti secondo lo schema precedente, ma più complicato, includendo uno stabilizzatore di tensione utilizzando un autotrasformatore con regolazione a gradini.

Ciò fornisce regolazioni alla tensione di uscita, ma non sono in grado di controllare la frequenza del segnale.

Il filtraggio delle interferenze in modalità normale e il passaggio all'alimentazione dell'inverter in caso di emergenza avvengono secondo gli algoritmi di standby dell'UPS.

L'aggiunta di uno stabilizzatore di tensione di vari modelli con tecniche di controllo ha permesso di creare inverter con una forma del segnale non solo di onda quadra, ma anche di sinusoide. Tuttavia, un numero limitato di stadi di controllo basati sulla commutazione di relè non consente l'implementazione di funzioni di stabilizzazione complete.

Ciò è particolarmente vero per i modelli economici che, quando si passa all'alimentazione a batteria, non solo aumentano la frequenza al di sopra di quella nominale, ma distorcono anche la forma dell'onda sinusoidale. L'interferenza viene introdotta da un trasformatore integrato, nel nucleo del quale si verificano processi di isteresi.

I modelli costosi utilizzano inverter basati su interruttori a semiconduttore. Gli UPS Line-Interactive offrono prestazioni più veloci quando si passa all'alimentazione a batteria rispetto agli UPS Off-Line. È assicurato dal funzionamento di algoritmi di sincronizzazione tra la tensione in ingresso e i segnali in uscita. Ma allo stesso tempo si sottovaluta l’efficienza.

L'UPS Line-Interactive non può essere utilizzato per alimentare motori asincroni, che sono ampiamente installati su tutti gli elettrodomestici, compresi gli impianti di riscaldamento. Sono utilizzati per azionare dispositivi con potenza in cui la potenza viene filtrata e raddrizzata allo stesso tempo: computer ed elettronica di consumo.

UPS doppia conversione

Questo schema UPS prende il nome dalla frase inglese "On-line" e funziona su apparecchiature che richiedono alimentazione di alta qualità. Produce una doppia conversione dell'elettricità, quando le armoniche sinusoidali della corrente alternata vengono costantemente convertite dal raddrizzatore in un valore costante, fatto passare attraverso l'inverter per creare una sinusoide ripetuta in uscita.

Qui la batteria è permanentemente collegata al circuito, il che elimina la necessità di cambiarla. Questo metodo elimina praticamente il periodo di preparazione del gruppo di continuità per la commutazione.

Il funzionamento di un UPS On-line in base allo stato della batteria può essere suddiviso in tre fasi:

fase di carica;

stato di attesa;

scarico per il funzionamento del computer.

Periodo di ricarica

I circuiti di ingresso e uscita dell'onda sinusoidale vengono interrotti dall'interruttore interno dell'UPS.

La batteria collegata al raddrizzatore riceve energia di carica finché la sua capacità non viene ripristinata a valori ottimali.

Periodo di preparazione

Dopo che la batteria è stata caricata, il gruppo di continuità automatico chiude l'interruttore interno.

La batteria mantiene uno stato di disponibilità per il funzionamento in modalità buffer.

Periodo di scarico

La batteria viene trasferita automaticamente per alimentare la postazione computer.

I gruppi di continuità che funzionano utilizzando il metodo a doppia conversione hanno un'efficienza inferiore in modalità di alimentazione di linea rispetto ad altri modelli a causa del consumo di energia per il calore e il rumore. Ma nelle strutture complesse vengono utilizzate tecniche per aumentare l’efficienza.

UPS On-line è in grado di correggere non solo il valore della tensione, ma anche la sua frequenza di oscillazione. Questo li distingue dai modelli precedenti e consente loro di essere utilizzati per alimentare vari dispositivi complessi con motori asincroni. Tuttavia, il costo di tali dispositivi è significativamente più elevato rispetto ai modelli precedenti.

Composizione dell'UPS

A seconda del tipo di circuito di funzionamento, il kit gruppo di continuità comprende:

batterie per immagazzinare elettricità;

Garantire il mantenimento delle prestazioni della batteria;

inverter per generare un'onda sinusoidale,

diagramma di controllo del processo;

Software.

È possibile utilizzare una rete locale per l'accesso remoto al dispositivo e l'affidabilità del circuito può essere aumentata attraverso la sua ridondanza.

Alcuni gruppi di continuità utilizzano la modalità “Bypass”, quando il carico viene alimentato dalla tensione di rete filtrata senza azionare il circuito principale del dispositivo.

La parte UPS è dotata di un regolatore di tensione a gradini “Booster”, controllato automaticamente.

A seconda della necessità di implementare soluzioni tecniche complesse, gli alimentatori di continuità possono essere dotati di funzioni speciali aggiuntive.

Quando si acquista un computer, molti spesso dimenticano che oltre all'unità di sistema, al monitor e al mouse con tastiera, è molto importante acquistare un componente come un UPS (ovvero un gruppo di continuità). Questo dispositivo aggiuntivo consente di fornire alimentazione autonoma temporanea per il funzionamento del computer, grazie alla presenza di una batteria nell'UPS.

Potresti chiederti perché hai bisogno di un UPS? La risposta è in realtà semplice. Si ritiene che un UPS sia necessario solo in caso di frequenti interruzioni di corrente. Tuttavia, è consigliabile disporre di un gruppo di continuità, anche solo per la riassicurazione, nei casi in cui si verifica improvvisamente un cortocircuito nella rete o l'interruzione dell'alimentazione a causa di uno sbalzo di tensione.

Grazie all'UPS, durante un'improvvisa interruzione di corrente, è possibile spegnere il computer senza perdere dati e guasti vari che spesso si verificano durante un'improvvisa interruzione di corrente. Grazie alla batteria integrata nell'UPS, il tuo computer può funzionare in autonomia per un certo periodo, tutto dipende dalla capacità della batteria e dalla potenza dell'UPS stesso.

Come funziona il dispositivo? L'UPS deve essere collegato alla rete, quindi l'unità di sistema e il monitor devono essere collegati all'UPS. Se ce n'è una grande necessità, puoi anche collegare una stampante, altoparlanti e altre apparecchiature, ma è meglio non farlo, poiché questo è un carico aggiuntivo sull'UPS, tutto ciò ridurrà notevolmente la durata della batteria. Dopo aver spento le luci, ti verranno concessi 5-10 minuti affinché tu possa salvare tutto, chiudere i documenti e le applicazioni necessarie e spegnere il computer.

Uno dei punti più importanti nella scelta di questo dispositivo è la scelta corretta del principio del suo funzionamento. È a questo punto che ci soffermeremo più in dettaglio.

Gruppo di continuità di riserva. Il principio di funzionamento di tali UPS si basa sulla ricarica della batteria mentre la tensione è stabile, mentre l'apparecchiatura funziona con la normale alimentazione di rete. Nei periodi in cui non è disponibile la rete elettrica, l'alimentazione del computer viene commutata sulla batteria UPS carica. Il tempo medio di funzionamento normale di un UPS in modalità offline è di circa 10 minuti. Questo è un principio classico abbastanza semplice di funzionamento di un gruppo di continuità, per cui non ha un prezzo molto elevato. Tutto ciò determina la popolarità dell'acquisto di tali UPS per uso domestico. Allo stesso tempo, c'è anche uno svantaggio nel funzionamento di un UPS di backup: durante i picchi di tensione, l'UPS non aiuta, perché non ha le funzioni di uno stabilizzatore di tensione.

Esistono UPS con principio di funzionamento line-interactive. Tali gruppi di continuità hanno un sistema molto più complesso, ma tali UPS includono nelle loro funzioni la necessità di stabilizzare la tensione in caso di sovratensioni. Tale UPS dispone di trasformatori che, se necessario, equalizzano la tensione senza commutare la modalità operativa in modalità autonoma, ovvero il computer continua ad essere alimentato dalla rete.

Pertanto, è necessario scegliere un gruppo di continuità per un utilizzo costante a seconda delle proprie esigenze, tenendo conto anche della fascia di prezzo degli stessi. Tutto il migliore e regolare funzionamento del tuo computer.

1. Principio di funzionamento
2. Backup (UPS)
3. Interattivo (UPS)
4. In linea (UPS)

1. Principio di funzionamento

Un gruppo di continuità (UPS) è un dispositivo automatico, la cui funzione principale è alimentare il carico utilizzando l'energia delle batterie quando la tensione di rete viene a mancare o i suoi parametri (tensione, frequenza) superano i limiti accettabili. Inoltre, a seconda dello schema costruttivo, l'UPS regola i parametri di alimentazione.

Esistono tre schemi di costruzione degli UPS:

2. UPS di backup (off-line)

Il principio di funzionamento di un gruppo di continuità di backup è fornire al carico la tensione di rete quando è disponibile e passare rapidamente a un circuito di alimentazione di backup (batteria e inverter) quando si guasta o i suoi parametri (tensione e frequenza) superano i limiti accettabili. La batteria viene ricaricata automaticamente quando l'UPS funziona tramite rete.

Una caratteristica distintiva di questo schema è la presenza di un interruttore automatico di alimentazione del carico (rete/batteria).

Un UPS di backup viene utilizzato per alimentare personal computer o workstation di rete locale. Quasi tutti gli UPS economici a bassa potenza offerti sul mercato interno sono costruiti utilizzando un circuito di backup.

Vantaggi:

• Compattezza
• Economico
• Sollievo
• relativa economicità

3. UPS interattivi (line-interactive)

Il principio di funzionamento di un gruppo di continuità interattivo è completamente identico a quello di backup, ad eccezione della stabilizzazione graduale della tensione di uscita mediante la commutazione degli avvolgimenti dell'autotrasformatore.

L'UPS interattivo viene utilizzato per alimentare personal computer, workstation e file server di reti locali, uffici e altre apparecchiature critiche in caso di interruzioni di corrente.

Vantaggi:

• compattezza
• efficienza
• stabilizzazione passo-passo della tensione di uscita

tensione di uscita sinusoidale

4. UPS in linea (in linea)

Il principio di funzionamento di un gruppo di continuità online si basa sulla doppia conversione della tensione: la tensione di ingresso viene trasformata in CC utilizzando un raddrizzatore, quindi di nuovo in CA utilizzando un convertitore inverso (inverter).

L'UPS online viene utilizzato per alimentare file server e workstation di reti locali, nonché qualsiasi altra apparecchiatura che pone requisiti elevati sulla qualità dell'alimentazione di rete.

Si ritiene che il circuito in linea sia la soluzione più avanzata ad oggi, consentendo di proteggere completamente il carico da tutti i problemi di alimentazione esistenti.

• filtraggio completo della tensione di rete da interferenze e sovratensioni; le interferenze generate dal carico non vengono reimmesse in rete
• fornire al carico una tensione sinusoidale “pura” stabile in entità e forma, sia nel funzionamento da rete che nel funzionamento da batterie
• il passaggio alle batterie avviene istantaneamente, senza transitori

Rispetto ad altri tipi di UPS, le fonti online presentano numerosi vantaggi significativi, il principale dei quali è l'assenza di un intervallo di tempo tra la perdita di alimentazione esterna e l'inizio dell'alimentazione del carico dalle batterie. Quando si caratterizza questo tipo di UPS, viene molto spesso utilizzata l'espressione "Tempo di commutazione 0" o "Tempo di commutazione zero", che in realtà non è del tutto corretta, ma descrive pienamente l'essenza di questo vantaggio.

Un altro vantaggio di un UPS a doppia conversione è la possibilità di regolare non solo la tensione, ma anche la frequenza all'uscita della sorgente. Infatti, i gruppi di continuità online sono i migliori stabilizzatori di tensione. La tensione in uscita di questo tipo di UPS ha sempre la forma di un'onda sinusoidale pura.

Oltre ai vantaggi degli UPS online, ci sono anche alcuni svantaggi, tra cui costi elevati (due, tre volte più costosi degli UPS line-interactive), bassa efficienza (85% - 94%), maggiore generazione di calore e livello di rumore elevato.

Nonostante alcune carenze, sono gli UPS online a fornire il massimo livello di protezione per l’alimentazione dei carichi critici. Pertanto, per garantire l'alimentazione ininterrotta a dispositivi importanti e costosi come file server, apparecchiature industriali, sistemi di telecomunicazione, ecc., Vengono utilizzati solo gruppi di continuità con un circuito online.

Le frequenti interruzioni di corrente non lasciano altra scelta se non quella di acquistare un UPS per un computer, una caldaia per il riscaldamento, un server per ufficio o altre apparecchiature critiche. La necessità di proteggere le apparecchiature dai guasti dovuti a un'alimentazione instabile nella rete giustifica pienamente spese come l'acquisto di un gruppo di continuità. L'esperienza dimostra che è molto più redditizio acquistare un gruppo di continuità piuttosto che sperare nella fortuna e ritrovarsi in una situazione in cui è necessario riparare o acquistare nuove apparecchiature in breve tempo.

I tipi esistenti di UPS includono modelli di diversa potenza, dimensioni, opzioni aggiuntive e costi, quindi per ogni acquirente c'è un gruppo di continuità adatto di alta qualità.

Ma per fare la scelta giusta che costituirà un investimento saggio e proteggerà il sistema di dispositivi tecnici di casa, ufficio, azienda, struttura medica o data center, dovresti considerare i tipi di gruppi di continuità.

UPS per potenza

Probabilmente tu stesso hai intuito intuitivamente che il gruppo di continuità deve necessariamente soddisfare le esigenze di alimentazione del sistema protetto. Non ha senso acquistare un'unità troppo potente: per proteggere un semplice computer, è un'opzione ridondante. Una tale fonte non funzionerà mai alla massima efficienza in tali condizioni e diventerà invece un dispositivo ridondante che consuma elettricità. Allo stesso tempo, difficilmente sarà adatto per un server da ufficio con un sistema connesso di periferiche, che rappresenterà la soluzione ottimale per proteggere un PC domestico. Se la potenza del dispositivo è inferiore al carico totale collegato, il gruppo di continuità si spegnerà a causa del sovraccarico. Successivamente, tutte le apparecchiature ad esso collegate si spegneranno.

A seconda della potenza del dispositivo, variano il peso del gruppo di continuità, il livello di rumore prodotto e le sue dimensioni. Assicurati che il modello che scegli non interferisca indebitamente con il tuo tempo libero e il tuo lavoro e che tu abbia un posto dove posizionare tale unità.

Esistono molte categorie di gruppi di continuità ed è necessario selezionare un dispositivo in base alle esigenze della propria apparecchiatura. Prima di tutto, calcola il carico massimo totale. Si consiglia di scegliere un UPS con una piccola riserva di carica - circa il 20-30%. Ciò garantisce la sicurezza dell'apparecchiatura, crea condizioni favorevoli per il funzionamento del gruppo di continuità stesso e consente di modificare leggermente la configurazione del sistema protetto aggiungendo o sostituendo alcuni dei suoi elementi.

UPS per topologia

La classificazione principale dei gruppi di continuità influisce sulla topologia del loro funzionamento o sulla progettazione del dispositivo:

(offline, back-UPS, standby) - i più semplici gruppi di continuità che, utilizzando filtri passivi, eliminano le interferenze elettromagnetiche e gli impulsi ad alta tensione. Se la tensione scompare o supera i valori normalizzati, il carico alimentato da rete viene automaticamente commutato sull'alimentazione dalla batteria dell'UPS.

(line-interactive) - modelli di gruppi di continuità con uno stabilizzatore di tensione che consente di regolare il livello di tensione in ingresso. I produttori moderni hanno migliorato così tanto l'UPS line-interactive che questo dispositivo, grazie alla sua combinazione di prezzo e affidabilità, è diventato la soluzione ottimale per l'uso domestico. In caso di significativa instabilità della rete (frequenti fluttuazioni di tensione nell'intervallo 15-20 V), il gruppo di continuità di backup commuterà costantemente il carico su un'alimentazione autonoma, il che influirà negativamente sulla durata della batteria. Gli UPS lineari sono più adatti per reti con tensione instabile. Il tempo di passaggio al funzionamento a batteria è inferiore a quello del primo tipo di gruppo di continuità. Possono differire nella forma della tensione di uscita: l'UPS è sinusoidale o con tensione rettangolare (trapezoidale).

(on-line, doppia conversazione) - UPS professionale di elevata potenza con il massimo livello di affidabilità. Gli UPS a doppia conversione vengono utilizzati per proteggere server, data center, workstation, centri di comunicazione, apparecchiature mediche e applicazioni critiche.

Il principio di funzionamento di un UPS on-line è il seguente:

• la corrente alternata all'ingresso viene convertita in corrente continua;
• L'inverter converte la corrente continua in corrente alternata e la fornisce al carico.

Pertanto, il gruppo di continuità riesce a fornire costantemente al carico una tensione pulita e stabile (fluttuazioni non superiori all'1%). La durata della batteria di alcuni modelli può essere estesa a diverse decine di ore collegando moduli batteria aggiuntivi.

UPS in linea in un sistema di data center

Come scegliere un gruppo di continuità?

Diversi tipi di UPS presentano vantaggi e svantaggi specifici e la scelta dovrebbe basarsi esclusivamente sulle proprie capacità e sulle esigenze individuali del proprio sistema. Calcola le prestazioni della tua attrezzatura, considera in dettaglio i tipi di UPS, familiarizza con la gamma di modelli di vari produttori e troverai un dispositivo adatto che fornirà una protezione affidabile per la tua attrezzatura.