Uninterruptible power supply: layunin at mga detalye ng pagpapatakbo ng isang UPS ng sambahayan

Upang mapanatili ang pag-andar ng mga device sa panahon ng mga pagkabigo sa network, ginagamit ang isang hindi maaabala na power supply.Depende sa uri ng mga consumer na inihatid at mga parameter ng kapangyarihan, kailangan mong pumili ng iba't ibang mga modelo. Ang mga device na ito ay in demand, kaya ang pagbili ng isang kopya na may mga kinakailangang katangian ay hindi mahirap.

Ngunit bago bumili, kailangan mong maunawaan ang mga tampok nito sa iyong sarili, at huwag magtiwala sa isyung ito sa mga tagapamahala na interesado sa mga benta.

Sa materyal na ito titingnan natin ang disenyo at mga tampok ng pagpapatakbo ng UPS, at pag-uusapan din ang tungkol sa mga patakaran para sa paggamit nito.

Mga Circuit ng AC UPS

Para sa mga domestic na pangangailangan, ginagamit ang mga uninterruptible power supply device, na konektado sa isang single-phase na 220 V network, na maaaring magbigay ng mga consumer na nangangailangan ng parehong boltahe sa loob ng ilang oras sa kawalan ng kuryente.

Mayroon ding mga UPS na konektado sa input sa isang three-phase network, at ang output ay alinman sa 380 V o 220 V. Gayunpaman, ang mga ito ay mahal, ginagamit ang mga ito kapag kinakailangan upang makakuha ng autonomous power mula sa 10 kVA A, na hindi kinakailangan para sa mga pangangailangan sa tahanan.

Ang mga AC UPS ng sambahayan ay nahahati sa mga sumusunod na uri ayon sa kanilang operating scheme:

• backup (offline);
• interactive (linear-interactive);
• dobleng conversion (online).

Nag-iiba sila sa kalidad ng output boltahe at presyo.Ang mga pinakamurang ay mga standby, at ang pinakamahal ay mga dobleng conversion.

Ang pinakasimpleng disenyo ng backup na kapangyarihan ay nagsasangkot ng switching relay at passive na pagsala upang sugpuin ang interference.

Upang i-convert ang alternating current sa direct current, isang rectifier ang ginagamit sa charger. At ang reverse transformation ay nangyayari gamit ang isang inverter.

Sa uninterruptible power supply system, karaniwang naka-install ang mga ordinaryong electromechanical relay upang ilipat ang circuit mula sa network patungo sa baterya. Kung ang bahaging ito ay may mataas na kalidad, kung gayon ang mapagkukunan nito ay sapat para sa buong operasyon ng UPS. Ngunit kadalasan, kapag ang isang bloke ay nasira, ang problema ay tiyak na nakasalalay sa elementong ito ng istruktura.

Ang interactive na circuit ay naiiba mula sa backup circuit sa pagkakaroon ng isang boltahe stabilizer. Ito ay dinisenyo bilang isang tipikal na autotransformer na may direktang konektadong mga windings

Ang pag-stabilize ng boltahe ay naroroon din sa maraming mga kagamitan sa sambahayan, kaya kung ang mga paglihis ay hindi gaanong mahalaga, kung gayon walang punto sa pagbili ng isang mas mahal na linear-interactive na modelo.

Ang pagkakaroon ng isang transpormer ay madalas na pinipilit ang tagagawa na gumamit ng sapilitang paglamig, na ang dahilan kung bakit ang mga naturang UPS ay nilagyan ng mga cooler. Naglalabas sila ng ingay na maihahambing sa intensity sa pagpapatakbo ng isang computer system unit.

Sa isang online na pamamaraan, ang inverter ay patuloy na pinapagana mula sa mga baterya. Samakatuwid, kung ang power failure ay nangyari, ang oras ng paglipat sa backup na power ay zero

Ang pinakakumplikado at mahal na double conversion na mga device ay mayroon ding pinakamababang kahusayan. Nawawala ang kuryente sa init, na inilalabas ng aparato. Samakatuwid, ang kanilang paggamit ay dapat na makatwiran.

Ang pinakamahalagang bentahe ng ganitong uri ng walang patid na supply ng kuryente ay ang agarang pagtugon sa pagkawala ng kuryente. Ngunit para sa karamihan ng mga gamit sa bahay na ito ay hindi napakahalaga. Ang parehong mga computer ay karaniwang nilagyan ng backup o interactive na UPS.

Ang pinakamahalagang mga parameter

Ngayon ay may maraming mga alok sa merkado para sa pagbebenta ng mga walang tigil na suplay ng kuryente sa sambahayan. Upang matukoy nang tama ang kanilang layunin at hindi magkamali sa pagpili, kailangan mong maunawaan kung anong mga parameter ang dapat mong bigyang pansin muna.

Pangunahing teknikal na katangian

Tinutukoy ng output power ng device ang maximum na pinahihintulutang halaga na mapagkakatiwalaang maibibigay ng unit sa consumer. Ito ay sinusukat sa volt-amperes (VA). Para sa kaginhawahan ng mga gumagamit, ang halagang ito ay madalas na ibinibigay at sa watts.

Upang sukatin ang pagkarga ng mga device, maaari mong gamitin ang isang ammeter o kalkulahin ito gamit ang mga pagbabasa ng isang metro na naka-install sa apartment.

Maaari mong sukatin ang konsumo ng kuryente gamit ang ammeter ng sambahayan (wattmeter) na may socket. Ang nakakonektang device ay dapat ilipat sa maximum na mode ng pagkonsumo

Kapag tinutukoy ang tunay na kapangyarihan ng isang computer, hindi ka dapat magabayan ng rating ng power supply, dahil ito ay palaging binili gamit ang isang reserba.

Kung wala kang ammeter, kailangan mong gawin ang sumusunod:

1. Idiskonekta ang lahat ng mga circuit sa panel maliban sa isa na nagpapagana sa computer.
2. I-off ang lahat ng device sa circuit na ito.
3. I-on ang computer at magpatakbo ng karaniwang program dito (halimbawa, isang video mula sa YouTube).
4. Maghintay hanggang baguhin ng metro ang halaga ng ikasampu ng isang kilowatt.
5. Oras hanggang sa susunod na pagbabago.

Average na pagkonsumo ng kuryente (P, watt) para sa panahong ito (t, minuto) ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

P = 100 * (60 / t)

Ang susunod na mahalagang katangian ay ang buhay ng baterya. Ang indicator na ito ay depende sa load na nararanasan ng UPS sa sandaling iyon. Sa pinakamataas na pinapahintulutang kapangyarihan, ang mga baterya ng isang kagamitan sa sambahayan ay nagpapatakbo ng 1-3 minuto. At sa kalahati - mas mahaba (hanggang sa 10 minuto).

Ang graph ng dependence ng buhay ng baterya sa average na load ay nagpapakita na ang dependence na ito ay nonlinear. Ito ay dahil sa paraan ng pagdiskarga ng mga baterya.

Ito ay humahantong sa dalawang konklusyon:

• sa panahon ng pagkawala ng kuryente, kinakailangan upang mabawasan ang pagkarga na natupok ng mga aparato hangga't maaari;
• Maipapayo na bumili ng UPS na may kapangyarihan na lumampas sa kinakalkula nang hindi bababa sa 30%.

Ang saklaw ng input boltahe ay nagpapakita ng pinakamababa at pinakamataas na pinapayagang boltahe ng network kung saan ang kapangyarihan ay hindi ililipat sa mga baterya. Bilang isang patakaran, ang lahat ng mga UPS ay maaaring makatiis sa isang saklaw ng 180-260 V.

Ang ilang mga tagagawa ay may napakahusay na (advertising) na mga tagapagpahiwatig, halimbawa, ang mas mababang halaga ay 110 V. Dito kailangan mong tiyakin na ang mga numerong ito ay partikular na kinuha para sa maximum na pagkarga, at hindi para sa kalahati.

Ang isa pang mahalagang teknikal na tagapagpahiwatig ay ang antas ng ingay. Ang mga UPS na ginawa gamit ang line-interactive o online na teknolohiya ay gumagawa ng maraming init, kaya ang mga manufacturer ay naglalagay ng mga fan sa mga ito. Kung ang mga cooler ay mura, pagkatapos ay sa paglipas ng panahon ay gagawa sila ng ingay, na hindi kanais-nais para sa isang living space.

Interface at setup

Ang hitsura ng mga bloke ay maaaring magkakaiba. Karaniwang may klasikong hugis-parihaba ang mga ito, na may mga indicator o display sa harap na bahagi, at mga power connector sa likod. Ang kanilang numero ay hindi napakahalaga, dahil ang isang extension cord na may katangan ay maaaring konektado sa output.Hindi ito sasalungat sa konsepto ng UPS sa anumang paraan.

Maaaring may LCD display ang modelo, na magpapakita ng sitwasyon sa supply ng mga konektadong device: availability ng power, bilang ng mga consumer, charge ng baterya, atbp.

Binabawasan ng display system ang halaga ng kagamitan. Bilang karagdagan, ito ay mas praktikal. Kung kailangan mong malaman ang anumang mga parameter, maraming mga modelo ang may function ng pagkonekta sa isang computer

Upang malaman ang mga parameter ng power supply, ang kondisyon ng mga baterya ng UPS at kung paano ito gumagana, maaari mo itong ikonekta sa isang computer. Para sa maraming mga modelo ang function na ito ay ipinatupad at software ay binuo.

Mayroong tatlong pangunahing uri ng interface:

• USB. Ang pinakakaraniwang koneksyon sa pagitan ng isang computer at isang UPS.
• RS-232 (COM port). Bihirang naroroon sa mga modelo ng sambahayan.
• Ethernet 10/100. Ito ay ginagamit para sa malayuang kontrol ng uninterruptible power supply.

Ang software para sa pagkuha ng mga katangian mula sa UPS at ang pamamahala nito ay binuo hindi lamang para sa iba't ibang bersyon ng Windows. Halimbawa, ang kilalang tagagawa na Powercom ay may bersyon ng Android ng software na nagbibigay-daan sa iyong malayuang subaybayan ang katayuan ng kuryente at, kung kinakailangan, ayusin ang pagpapatakbo ng hindi maaabala na supply ng kuryente.

Ang software ay nagpapahintulot sa iyo na subaybayan ang mga pangunahing katangian ng elektrikal na network, tulad ng input at output boltahe, dalas. Maaari mo ring malaman ang singil ng baterya at temperatura ng device

Inilalagay ang mga walang patid na supply ng kuryente sa malapit sa mga protektadong mamimili ng kuryente. Karaniwang inilalagay ang mga ito sa sahig o sa mga istante. Ang ilang mga modelo ay nilagyan ng mga fastener na nagpapahintulot sa kanila na mai-mount sa mga dingding.

Kalidad ng kasalukuyang output

Ang hindi maaabala na mga supply ng kuryente ay dapat magbigay ng kasalukuyang ng sapat na kalidad.Kapag nagpapatakbo sa mga baterya, ang inverter ang may pananagutan para dito, at sa kaso ng kapangyarihan ng mains, ang mga lugar ng problema ay dapat na maalis sa pamamagitan ng mga filter at isang stabilizer. Ang interference na nagaganap sa isang electrical circuit ay may iba't ibang pinagmulan at kahihinatnan para sa electronics. Kaya naman, kailangan ding suriing mabuti ang isyung ito.

Panghihimasok at proteksyon sa network

Lahat ng modernong UPS ay nilagyan ng proteksyon laban sa mga problemang nauugnay sa mga device na sineserbisyuhan. Kung ang kabuuang pag-load ay lumampas sa maximum na pinapayagan o isang maikling circuit ay nangyari, ang hindi maputol na supply ng kuryente ay agad na patayin ang kapangyarihan.

Ang pagkagambala sa network ay maaaring nahahati sa dalas at pulso. Ang dating ay hindi masyadong mapanganib, lalo na para sa computer o TV power supplies na nagko-convert ng alternating current sa direct current. Ang huli ay maaaring magdulot ng mga problema sa anumang electronics.

Samakatuwid, karamihan sa mga UPS ay nilagyan ng surge at harmonic na proteksyon gamit ang mga varistor at high-frequency na mga filter.

Ang pag-alis ng interference sa linya ay nangyayari sa dalawang yugto. Una, pinutol ng mga varistor ang mga high-frequency na pulso, at pagkatapos ay pinapakinis ng filter ang maliliit na pagtalon

Ang problema ng paglitaw ng mga high-voltage pulse ay tipikal hindi lamang para sa mga kable ng kuryente, kundi pati na rin para sa mga network ng paghahatid ng data - computer o telepono. Maaaring mangyari ang mga ito dahil sa pagkakalantad sa kuryente sa atmospera, pagkasira ng mga kalapit na kable, pagkagambala sa kuryente at iba pang dahilan.

Maraming mga tagagawa ang gumagawa ng mga modelo na may kakayahang protektahan ang isang lokal na network. Para dito, ang UPS ay may dalawa RJ-45 connector - isa para sa pagpasok at isa para sa exit. Ang signal ay dumadaan sa isang filter na pinipigilan ang pag-agos ng boltahe. Para sa mga linya ng telepono, ang sistema ay pareho, tanging ang mga konektor ay nasa RJ-11 na format.

Mababa at mataas na boltahe

Ang pagsasaayos ng boltahe ay nangyayari gamit ang isang awtomatikong regulator ng boltahe (AVR), ang pangunahing elemento kung saan ay isang autotransformer. Ang prinsipyo ng operasyon nito ay batay sa pagbabago ng bilang ng mga liko ng isa sa mga windings, bilang isang resulta kung saan ang boltahe ay nagbabago patungo sa pagtaas o pagbaba ng halaga nito.

Ang pagkakaroon ng AVR sa UPS ay nagpapahintulot sa iyo na huwag i-on ang autonomous mode sa bawat oras kung ang boltahe ay bahagyang lumihis mula sa mga karaniwang halaga. Ito ay makabuluhang pinatataas ang buhay ng baterya.

Ang mga propesyonal na multimeter tulad ng CEM DT 9909 ay may kakayahang mag-record ng halaga ng boltahe sa loob ng mahabang panahon. Ang paggamit ng naturang device ay makakatulong sa pagpili ng stabilizer o UPS

Ayon sa GOST 29322-2014, ang isang 10 porsyento na paglihis ng boltahe mula sa halaga ng sanggunian ay pinapayagan para sa isang panahon na hindi hihigit sa 1 oras. Ang lahat ng mga modernong UPS na may mga regulator ay nakayanan ang gayong mga pagbabago.

Output Purity

Ang uri ng output signal ay depende sa modelo ng inverter na naka-install sa uninterruptible power supply. Sa isip, ang AC boltahe waveform ay dapat na isang sine wave. Ngunit pagkatapos ng conversion sa pamamagitan ng isang inverter, ito ay tumatagal sa isang stepped form.

Kung mas malaki ang bilang ng mga hakbang sa instantaneous voltage versus time curve, mas maganda ang kalidad ng alternating current. Mahalaga ito para sa ilang device

Para sa mga kagamitan na naglalaman ng mga asynchronous na de-koryenteng motor (refrigerator, air conditioner), transformer power supply (mataas na kalidad na audio equipment), APFC power supply (server at malalakas na computing computer) kailangan mo ng pure o well-approximated na sine wave.

Hindi isang solong inverter, at samakatuwid ang anumang UPS, ay gumagawa ng isang purong sine wave, anuman ang isinulat ng mga tagagawa ng kagamitan sa mga brochure sa advertising. Ang approximation ng output signal sa isang sinusoid ay tinasa sa pamamagitan ng kabuuang harmonic distortion (THD).

Ang output ng signal mula sa yunit ay maaaring ituring na sinusoidal sa THD<5%. Para sa ilang mga modelo, tulad ng IMV NetPro 2000, ang figure na ito ay 2% lamang.

Mga panuntunan para sa paggamit ng UPS

Kapag bumibili ng hindi maaabala na power supply para ayusin ang backup na power, kailangan mong maunawaan kung aling mga device ang magagamit nito. Minsan imposibleng mabuhay sa pamamagitan lamang ng isang UPS at pagkatapos ay kailangan mong gumawa ng karagdagang mga hakbang upang mabigyan ng kuryente ang iyong tahanan.

Pagkonekta ng mga gamit sa bahay

Ang mga computer, modem, router, video at audio equipment ay mga tipikal na device sa bahay o opisina kung saan nakakonekta ang mga walang patid na power supply. Kung ang pamamaraan na ito ay naglalaman ng ordinaryong switching power supply, kung gayon ito ay sapat na upang bumili ng medyo murang mga modelo na hindi gumagawa ng isang purong sine wave.

Ang mga modernong modelo ay compact at may kaakit-akit na disenyo na magkatugma sa iba pang kagamitan sa loob ng isang sala.

Hindi na rin kailangang bumili ng mga mamahaling produkto para sa ilaw. Ang pangunahing bagay dito ay tama na kalkulahin ang maximum na kapangyarihan at buhay ng baterya.

Sa madalas na pagkawala, ang problema ng hindi planadong pag-defrost ng mga refrigerator at pagkasira ng pagkain ay may kaugnayan. Kapag pinoprotektahan ang naturang kagamitan gamit ang mga asynchronous na motor, ang mga UPS ng isang mas kumplikadong disenyo ay kinakailangan, dahil ang isang "purong" sinusoidal na signal ay kinakailangan.

Bilang karagdagan, kinakailangang isaalang-alang ang pagkakaroon ng mga panimulang alon na lumitaw kapag sinimulan ang makina.Pinasimple para sa kagamitan sa pagpapalamig, ang kanilang halaga ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagpaparami ng halaga ng kuryente sa 5.

Kung, halimbawa, ang kusina ay may refrigerator na may kabuuang lakas na 300 W (sa pagsisimula - 1500 W) at isang freezer sa 200 W (sa pagsisimula - 1000 W), kung gayon kailangan mo ng power supply na may purong sine wave at isang maximum na kapangyarihan ng hindi bababa sa 1700 W. Ang halagang ito ay nakuha para sa kaso kapag ang freezer ay gumagana, at sa oras na ito ang refrigerator ay naka-on. Ang sabay-sabay na pagsisimula ng parehong mga motor ay hindi malamang, at ang naturang UPS ay makatiis ng isang segundong pag-akyat ng 2.7 kW.

Ang isang online na uri ng unit na may maximum na kapangyarihan na 2000 W ay maaaring gumana nang halos kalahating oras na may kabuuang konsumo na 500 W. Dahil ang cooling mode ay tumatagal ng humigit-kumulang 5 minuto, ang walang patid na power supply ay garantisadong sapat para sa 6 na pagsisimula ng parehong device.

Sa mga pribadong bahay at cottage, mahalaga din na gumamit ng UPS upang suportahan ang isang sistema ng pag-init na may sapilitang sirkulasyon. Ang mga bomba ay nangangailangan din ng malinis na sine

Aktibong ginagamit din ang mga uninterruptible power supply system para sa trabaho gas heating boiler. Isinasaalang-alang ang halaga ng mga konektadong kagamitan, hindi mo dapat magtipid sa kalidad ng UPS sa kasong ito.

Backup at karagdagang power supply

Para sa maraming mga gamit sa sambahayan imposibleng pumili ng isang murang UPS, dahil ang makabuluhang maximum na kapangyarihan ay kinakailangan sa isang mahabang panahon ng autonomous na operasyon. Ang mga washing machine, electric oven, at distributed air conditioning system ay kumonsumo ng maraming kuryente.

Magagawa mo, siyempre, nang wala ang mga device na ito sa panahon ng pagkawala ng kuryente. Ito ay ipinapayong kung ang mga ganitong pagkaantala ay nangyayari nang bihira at sa maikling panahon.Ngunit kung ang isang desisyon ay ginawa upang magbigay ng makapangyarihang mga mamimili na may autonomous na kapangyarihan, pagkatapos ay mas mahusay na gumamit ng gasolina o diesel generator. Upang mabilis na simulan ang mga ito sa kawalan ng boltahe, ginagamit ang isang awtomatikong sistema ng paglipat (ATS).

Kung mayroon kang karagdagang pinagmumulan ng kuryente, sulit pa ring gamitin ang UPS, kahit para sa mga computer. Imposibleng makamit ang instant na pagsisimula ng generator at pagpapanumbalik ng power supply.

Pagpapatatag ng mababang boltahe

Ang problema ng mababang boltahe ay may kaugnayan para sa mga pasilidad na konektado sa luma o mababang kapangyarihan na mga de-koryenteng network. Kung ang sitwasyong ito ay patuloy na nangyayari, pagkatapos ay mas mahusay na gamitin ang input pampatatag.

Kung mayroong isang stabilizer, ang boltahe ng intra-house network ay dadalhin sa mga karaniwang halaga. Maaapektuhan din nito ang mga device na hindi nakakonekta sa UPS.

Kapag ang boltahe ay nabawasan, ang kasalukuyang dumadaloy sa intra-house network ay tumataas. Halimbawa, hayaan ang kabuuang kapangyarihan ng mga consumer na konektado sa UPS ay 1.5 kW, at ang ibinigay na boltahe ay 190 V.

At tiyaka Batas ni Ohm:

• ako₁ = 1500 / 190 = 7.9 A – kasalukuyang nasa circuit hanggang sa UPS na walang stabilizer;
• ako₂ = 1500 / 220 = 6.8 A – kasalukuyang lakas sa circuit hanggang sa UPS na may stabilizer.

Kaya, ang isang intra-house network na walang stabilizer ay makakaranas ng mas mataas na pagkarga, na maaaring hindi isinasaalang-alang kapag pumipili ng cross-section ng mga kable.

Samakatuwid, na may patuloy na mababang boltahe, mas mahusay na mag-install ng stabilizer. Sa kasong ito, ang pag-load sa UPS autotransformer ay magiging mas mababa, na magpapalawak ng buhay ng serbisyo nito. Bilang karagdagan, isinasaalang-alang ang pagkakapantay-pantay ng boltahe, maaari kang bumili ng mas murang mga suplay ng kuryente.

Walang tigil na supply ng kuryente sa mga consumer ng DC

Para sa ilang device, kinakailangang magbigay ng walang patid na supply ng kuryente na may DC 12, 24 o 48 V. Available din ang isang UPS ng ganitong uri para ibenta. Ang kanilang mga marka ay naglalaman ng abbreviation na "DC". Ang mga yunit na may supply ng boltahe na 60, 110 o 220 V ay umiiral din, ngunit ginagamit ang mga ito sa industriya o enerhiya.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng DC uninterruptible power supply sa panloob na istraktura mula sa mga klasikal na modelo ay ang kawalan ng inverter. Ang mga baterya ay direktang konektado sa output sa pamamagitan ng isang contactor na may kasalukuyang-limiting measure shunt upang maiwasan ang hindi katanggap-tanggap na malalim na paglabas ng mga baterya.

Minsan ay maaaring mayroong stabilizing converter sa output kung ang mga device na pinapagana ng UPS ay sensitibo sa maliit na pagbabago ng boltahe.

Kasama ng mga nagko-convert ng boltahe, ang isang 48 W DC UPS ay may kakayahang paganahin ang isang video surveillance system na may perimeter na hanggang 1 km

Ang mga backup na power supply na ito ay ginagamit upang protektahan ang sumusunod na DC-powered household equipment:

• Mga sistema ng CCTV at seguridad;
• lahat ng uri ng mga sensor (tagas, usok, apoy, paggalaw, atbp.);
• mga sistema ng pag-iilaw;
• mga aparatong telekomunikasyon;
• sistema ng komunikasyon;
• mga bahagi ng control system "matalinong Bahay".

Maraming DC UPS ang may opsyong magkonekta ng mga panlabas na baterya. Sa kasong ito, maaaring masyadong mahaba ang autonomous na paggana ng mga device na pinaglilingkuran nila.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Maikling tungkol sa mga pangunahing katangian ng UPS ng sambahayan:

Ang iba't ibang uri ng UPS at ang kanilang mga katangian ay bunga ng iba't ibang kundisyon ng kanilang paggamit: ang kapangyarihan at uri ng mga nakakonektang device, mga parameter at karaniwang mga problema ng isang partikular na electrical network.Ang isang hindi maputol na supply ng kuryente ay karaniwang hindi ang pinakamahal na elemento sa system, ngunit ang katatagan ng operasyon nito ay nakasalalay dito. Samakatuwid, kailangan mong matukoy ang mga kondisyon ng operating at maingat na piliin ang modelo.

Mayroon pa bang mga tanong tungkol sa paksa ng artikulo? O maaari mo bang dagdagan ang materyal na ito ng kawili-wiling impormasyon tungkol sa UPS? Mangyaring isulat ang iyong mga komento, magtanong, at ibahagi ang iyong karanasan sa block sa ibaba.