Un'onda sinusoidale ruvida è una forma d'onda CA che approssimativamente si avvicina a un'onda sinusoidale pura. Può avere una forma a inviluppo a gradini, essere rappresentato da una sequenza di impulsi rettangolari o trapezoidali di diversa polarità. Un segnale AC a onda sinusoidale approssimativa è presente all'uscita della maggior parte dei gruppi di continuità (UPS) in uso.
Assegnazione gruppi di continuità
Il compito principale dell'UPS è di risparmiare la tensione CA che alimenta i consumatori in caso di un'improvvisa perdita di rete. Non svolgono la funzione di stabilizzazione della tensione di rete, ma sono sorgenti di emergenza di tensione alternata con sinusoide approssimata. I gruppi di continuità non sono destinati al funzionamento continuo delle apparecchiature ad essi collegate in caso di incidente sulle linee della tensione di rete.
UPS deve mantenere i consumatori in funzione abbastanza a lungo da completare processi che non possono essere interrotti improvvisamente. Durante il funzionamento dell'UPS con un'onda sinusoidale approssimativa, verranno create le condizioni per un normale arresto del carico. Ciò lo manterrà funzionante per un uso futuro. È spesso possibile trovare un riferimento a un gruppo di continuità UPS. UPS in esso è un'abbreviazione della designazione inglese UPS.
Classificazione delle fonti
A seconda dei requisiti per la qualità della tensione CA di alimentazione, i gruppi di continuità UPS possono essere suddivisi in diversi tipi:
- fonti off-line che sono fonti di emergenza di tipo backup;
- sorgenti line-interactive o line-interactive in grado di stabilizzare la tensione di rete con lievi scostamenti dal valore nominale, e di passare alla modalità di alimentazione di emergenza con un'onda sinusoidale approssimata quando è completamente persa;
- on-line, ovvero UPS a doppia conversione di energia elettrica, fornendo al carico collegato una tensione di rete stabilizzata in caso di forti sbalzi di tensione e svolgendo le funzioni di sorgente di emergenza quando è completamente spento.
Una fonte ininterrotta di qualsiasi tipo include una batteria ricaricabile, che è una riserva di energia elettrica. A seconda dei requisiti per la qualità dell'alimentazione dei dispositivi che sono il carico dell'UPS con un'onda sinusoidale approssimativa,vengono applicate determinate soluzioni circuitali.
UPS offline
Gli UPS passivi di questo tipo sono la fonte dell'azione in standby. Il suo dispositivo di commutazione, in normali parametri di qualità della tensione di rete, fornisce il collegamento diretto del carico alla rete. In caso di interruzione di corrente a breve termine all'ingresso dell'UPS, il dispositivo di commutazione trasferisce l'alimentazione alle utenze in modalità di emergenza (backup). La fonte di energia elettrica in questo caso è la batteria incorporata.
La sua tensione CC viene convertita dall'inverter in un'onda sinusoidale di tensione CA modificata, che viene fornita attraverso i contatti del relè elettromagnetico dell'interruttore per alimentare il carico. A ricaricare la batteria (batteria) è il raddrizzatore di tensione dell'alimentatore esterno. Per proteggerlo dalle interferenze ad alta frequenza che si verificano durante il funzionamento dell'inverter a impulsi, l'UPS è dotato di un filtro. I suoi elementi proteggono anche i dispositivi di carico da sbalzi di tensione a breve termine.
Fonti interattive di linea
Line-interactiv Un UPS, a differenza di una sorgente in standby, è in grado di stabilizzare la tensione di rete quando il carico è collegato direttamente ad essa tramite i contatti di un relè elettromagnetico. Ciò è garantito dall'uso di un autotrasformatore nel circuito di ingresso. La commutazione dei suoi avvolgimenti viene eseguita automaticamente in base all'entità della tensione di rete. Con il suo aumento o diminuzione, la tensione alternata alla sua uscitamantiene il valore nominale di 220 V. L'autotrasformatore dei più comuni UPS di questo tipo regola nell'intervallo (150-270) V della variazione della tensione della rete di alimentazione esterna.
La commutazione del contattore e il passaggio alla modalità di alimentazione di emergenza del carico con sinusoide modificata si verificano quando la tensione di rete varia eccessivamente, oltre il campo di regolazione. La precisione della regolazione è determinata dal numero di prese (passi) dell'autotrasformatore. Nella modalità di emergenza di alimentazione dei dispositivi di carico con una tensione alternata sinusoidale approssimativa, il funzionamento avviene come in un UPS off-line.
UPS in linea
La doppia conversione di energia elettrica in gruppi di continuità di questo tipo consente di ottenere un'onda sinusoidale approssimativa della tensione CA in uscita, avvicinandosi in forma a un seno puro. La tensione di rete convertita in CC dal raddrizzatore viene quindi riconvertita in CA dall'inverter, utilizzato per alimentare il carico.
La batteria incorporata viene caricata dalla corrente continua del raddrizzatore e viene messa in funzione in modalità di emergenza. L'energia CC accumulata viene convertita dall'inverter in una tensione CA in uscita che alimenta l'apparecchiatura di carico. Questo tipo di circuito sorgente consente di collegare una batteria esterna aggiuntiva per l'UPS.
Quando la tensione di rete viene ripristinata entro il suo valore normale, avviene la commutazionecarico di alimentazione dalla rete CA primaria. La capacità elettrica della batteria dell'UPS determina il tempo durante il quale i consumatori possono lavorare con un'improvvisa perdita di tensione di rete.
Specifiche UPS
La scelta dell'UPS avviene in base alle sue caratteristiche tecniche. Le caratteristiche tecniche che determinano la qualità dell'adempimento dei requisiti per i prodotti a tale scopo includono:
- potenza all'uscita della sorgente con il carico collegato, misurata in volt-ampere (VA) o watt (W);
- intervallo di tensione di uscita con carico collegato, misurato in volt (V);
- tempo di trasferimento, che definisce il tempo di trasferimento dell'energia al carico in modalità standby batteria, misurato in millisecondi (ms);
- intervallo di tensione di rete in ingresso entro il quale l'UPS è in grado di stabilizzare la tensione di uscita senza passare alla modalità di backup con batteria;
- fattore di distorsione non lineare, che determina in percentuale la differenza nella forma del segnale in uscita da una sinusoide pura;
- tempo di funzionamento in modalità stand-alone batteria tampone con carico collegato, determinato dalla capacità elettrica della batteria interna;
- durata di servizio delle proprie batterie, a seconda della tecnologia di produzione.
Nella scelta di un UPS, anche il prezzo di un gruppo di continuità gioca un ruolo importante. Dipende direttamente dalle soluzioni circuitali utilizzate dallo sviluppatore durante la creazione del modello scelto dal consumatore e varia da due a dozzinemille rubli.
Applicazioni
I gruppi di continuità UPS possono essere utilizzati insieme a un carico resistivo - dispositivi che includono alimentatori a commutazione.
L'UPS non viene utilizzato per alimentare utenze con una significativa componente induttiva reattiva (trasformatori di rete di vecchi modelli di dispositivi elettronici, avvolgimenti di motori, pompe di caldaie per riscaldamento domestico). Ciascuno degli schemi di continuità esistenti è progettato per una determinata fascia di consumatori, tenendo conto dei suoi vantaggi e svantaggi.
Conclusione
L'articolo fornisce una breve panoramica degli attuali gruppi di continuità con un'onda sinusoidale modificata. Vengono considerate le soluzioni circuitali utilizzate dagli sviluppatori durante la loro creazione. Dopo aver letto il materiale presentato, il lettore, che è interessato all'acquisto di un UPS per risolvere i suoi problemi, potrà studiare l'insieme della documentazione per esso senza incontrare alcuna difficoltà. Allo stesso tempo, non bisogna dimenticare che un prodotto alto implica un prezzo più alto al momento dell'acquisto.
