Seadmete töökindluse säilitamiseks voolukatkestuste korral kasutatakse katkematut toiteallikat. Sõltuvalt teenindatavate klientide tüübist ja elektrienergia parameetritest peate valima erinevad mudelid. Need seadmed on nõudluse järgi, seetõttu pole soovitud näidise ostmine selle omaduste järgi keeruline.
Kuid enne ostmist peate iseseisvalt mõistma selle funktsioone ja mitte usaldama seda küsimust müügihuvilistele juhtidele.
Selles materjalis käsitleme UPS-i seadet ja funktsioone ning räägime ka selle kasutamise reeglitest.
AC UPS ahelad
Koduseks kasutamiseks kasutatakse katkematu toite seadmeid, mis on ühendatud ühefaasilise 220 V võrguga, mis võib mõnda aega töötada sama pinget vajavate elektritarbijate puudumisel.
Samuti on UPS-e, mis on ühendatud sisendiga kolmefaasilisse võrku ja mille väljund on kas 380 V või 220 V. Kuid need on kallid, neid kasutatakse vajadusel autonoomse energia saamiseks 10 kV · A-st, mis pole kodusteks vajadusteks vajalik.
Leibkonna vahelduvvoolu UPSid vastavalt operatsiooniskeemile jagunevad järgmisteks tüüpideks:
- varukoopia (offline);
- interaktiivne (lineaarselt interaktiivne);
- topeltkonversioon (veebis).
Need erinevad väljundpinge kvaliteedi ja hinna poolest. Odavaimad on ooterežiimid ja kõige kallimad on topeltmuundused.
Lihtsaim koondatud toiteallikas nõuab häirete summutamiseks lülitusrelee ja passiivset filtreerimist
Laadijas kasutatakse alaldi alalisvoolu muundamiseks alaldit. Ja vastupidine muundumine toimub muunduri abil.
Katkematutes toiteallikates paigaldatakse reeglina tavalised elektromehaanilised releed, et lülitada vooluahel võrgust akule. Kui see osa on kvaliteetne, siis piisab selle ressursist kogu UPS-i töötamise ajaks. Kuid enamasti seisneb üksuse lagunemisel probleem just selles konstruktsioonielemendis.
Interaktiivne vooluahel erineb varukoopiast pinge stabilisaatori olemasolu tõttu. See on valmistatud tüüpilise autotransformaatori kujul, millel on otse ühendatud mähised
Pinge stabiliseerumine on olemas ka paljudes majapidamisseadmetes, nii et kui kõrvalekalded on ebaolulised, pole mõtet hankida kallimat lineaarset-interaktiivset mudelit.
Trafo olemasolu sunnib tootjat sageli kasutama sundjahutamist, seega on sellised UPS-id varustatud jahutitega. Need eraldavad müra, mis on intensiivsusega võrreldav arvutisüsteemiüksuse tööga.
Online-vooluahelaga muunduri võimsus töötab pidevalt akudest. Seetõttu on voolukatkestuse korral varutoitele ülemineku aeg null
Ka kõige keerukamad ja kallimad topeltmuundusseadmed on madalaima efektiivsusega. Elekter läheb soojusse, mida seade kiirgab. Seetõttu peab nende kasutamine olema õigustatud.
Seda tüüpi katkematu toiteallika kõige olulisem pluss on kohene reageerimine elektrikatkestusele. Kuid enamiku kodumasinate jaoks pole see nii oluline. Samad arvutid teevad tavaliselt UPS-i varukoopia või interaktiivse tüübi.
Kõige olulisemad parameetrid
Kodumajapidamise katkematute toiteallikate müümiseks on turul palju pakkumisi. Nende eesmärgi korrektseks kindlaksmääramiseks ja valikuga eksimise tegemiseks peate mõistma, millistele parameetritele peaksite kõigepealt tähelepanu pöörama.
Põhispetsifikatsioonid
Seadme väljundvõimsus määrab maksimaalse lubatud väärtuse, mille seade saab tarbijale garanteeritult anda. Seda mõõdetakse voolu amperites (VA). Kasutaja mugavuse huvides antakse see väärtus sageli vattides.
Seadmete koormuse mõõtmiseks võite kasutada kas ampermeetrit või arvutada see korterisse paigaldatud arvesti näitude järgi.
Tarbitud elektrienergiat saate mõõta pistikupesa abil majapidamises kasutatava ampermeetri (vattmeetri) abil. Ühendatud seade peab olema seadistatud maksimaalsele võimsusele
Arvuti tegeliku võimsuse määramisel ei tohiks lähtuda toiteallika reitingust, kuna see ostetakse alati marginaaliga.
Kui ampermeetrit pole, peate tegema järgmised toimingud.
- Ühendage kõik kilbi vooluahelad lahti, välja arvatud need, millest arvuti töötab.
- Ühendage kõik selle vooluahela seadmed lahti.
- Lülitage arvuti sisse ja käivitage sellel tavaline programm (näiteks YouTube'i video).
- Oodake, kuni kümnes kilovatt muutub letil.
- Võtke aega enne järgmist muudatust.
Keskmine energiatarve (Lk, vatti) sellel perioodil (t, minutit) saab arvutada järgmise valemi abil:
P = 100 * (60 / t)
Järgmine oluline omadus on aku tööiga. See indikaator sõltub koormusest, mida UPS praegu kogeb. Maksimaalse lubatud võimsuse korral kestavad kodumasina patareid 1-3 minutit. Ja pooleks - palju kauem (kuni 10 minutit).
Aku eluea sõltuvuse graafik keskmisest koormusest näitab, et see sõltuvus on mittelineaarne. Selle põhjuseks on aku tühjenemise meetod.
Sellest järeldub kaks järeldust:
- elektrikatkestuse ajal on vaja minimeerida seadmete tarbitud koormust;
- Soovitav on osta UPS, mille võimsus ületab arvutatud vähemalt 30%.
Sisendpinge vahemik näitab võrgu minimaalset ja maksimaalset lubatud pinget, mille korral akusid toide ei vahetata. Reeglina peavad kõik UPS-id vastu intervalli 180-260 V.
Mõni tootja võib kohata väga häid (reklaami) näitajaid, näiteks madalaim väärtus on 110 V. Siin peate veenduma, et neid numbreid võetakse konkreetselt maksimaalse koormuse, mitte poole kohta.
Teine oluline tehniline näitaja on müratase. Line-interaktiivsed või veebipõhised UPSid tekitavad palju soojust, nii et tootjad paigaldavad neile ventilaatorid. Kui jahutid on odavad, siis aja jooksul tekitavad nad müra, mis on elutoa jaoks ebasoovitav.
Liides ja seadistamine
Plokkide välimus võib olla väga mitmekesine. Tavaliselt on neil klassikaline ristkülikukujuline kuju, mille esiküljel on indikaatorid või ekraan ja tagaküljel toitepistikud. Nende arv pole nii oluline, kuna väljundis saate pikendusjuhtme ühendada teega. See ei lähe vastuollu UPS-i kontseptsiooniga.
Mudelil võib olla LCD-ekraan, millel kuvatakse olukord ühendatud seadmete pakkumisega: voolu saadavus, tarbijate arv, aku laadimine jne.
Kuvasüsteem vähendab seadmete kulusid. Lisaks on see praktilisem. Kui peate teadma mis tahes parameetreid, on paljudel mudelitel funktsioon arvutiga ühenduse loomiseks
Toiteallika parameetrite, UPS-i patareide seisukorra ja toimimise kohta saate selle arvutiga ühendada. Paljude mudelite jaoks on see funktsioon rakendatud ja tarkvara arendatud.
Liideseid on kolme peamist tüüpi:
- USB Kõige tavalisem ühendus arvuti ja UPS-i vahel.
- RS-232 (COM-port). Kodumajapidamismudelites esineb seda harva.
- Ethernet 10/100. Seda kasutatakse katkematu toiteallika kaugjuhtimiseks.
UPS-iga omaduste saamiseks ja selle haldamiseks mõeldud tarkvara arendatakse mitte ainult Windowsi erinevate versioonide jaoks. Nii on näiteks tuntud tootjal Powercomil tarkvara Android-versioon, mis võimaldab teil toite olekut eemalt jälgida ja vajadusel katkematu toiteallika toimimist reguleerida.
Tarkvara võimaldab teil jälgida elektrivõrgu peamisi omadusi, näiteks sisend- ja väljundpinget, sagedust. Samuti saate teada aku laadimise ja seadme temperatuuri
Katkematud toiteallikad asuvad kaitstud elektritarbijate vahetus läheduses. Tavaliselt asetatakse need põrandale või riiulitele. Mõned mudelid on varustatud kinnitusdetailidega, mis võimaldavad teil neid seintele kinnitada.
Väljundvoolu kvaliteet
Katkematud toiteallikad peavad tootma õige kvaliteediga voolu. Akudest töötades vastutab selle eest inverter ning võrgutoite korral peaksid probleemsed momendid filtrid ja stabilisaatori siluma. Elektriahelas tekkivatel häiretel on erinev genees ja tagajärjed elektroonikale. Seetõttu tuleb ka seda küsimust hoolikalt mõista.
Võrguhäired ja kaitse
Kõik kaasaegsed UPS-id on varustatud kaitsega hooldatud seadmetega seotud probleemide eest. Kui kogukoormus ületab maksimaalselt lubatud või tekib lühis, lülitab katkematu toiteallikas kohe toite välja.
Võrguhäired võib jagada sageduseks ja impulssideks. Esimesed pole nii ohtlikud, eriti arvutite või telerite toiteallikate jaoks, mis muudavad vahelduvvoolu alalisvooluks. Viimane võib põhjustada probleeme igas elektroonikas.
Seetõttu on enamik UPS-i varustatud impulss- ja harmoonilise kaitsega, varistoride ja kõrgpääsfiltritega.
Liinil tekkivate häirete eemaldamine toimub kahes etapis. Esiteks katkestavad varistorid kõrgsageduslikud impulsid ja seejärel silub filter väikesed hüpped
Kõrgepingeimpulsside väljanägemise probleem on iseloomulik mitte ainult toitekaablitele, vaid ka andmeedastusvõrkudele - arvuti või telefon. Need võivad ilmneda kokkupuutel atmosfääri elektrienergiaga, läheduses asuvate juhtmete katkemise, tekkivate elektriliste häirete ja muude põhjustega.
Paljud tootjad toodavad mudeleid, mis suudavad kaitsta kohalikku võrku. Selleks on UPSil kaks RJ-45 pistikut - üks sisendiks ja teine väljundiks. Signaal läbib filtrit, mis summutab summutusi. Süsteem on telefoniliinide jaoks sama, ainult pistikud on RJ-11 vormingus.
Madal ja kõrge pinge
Pinge reguleerimine toimub automaatse pingeregulaatori (AVR) abil, mille põhielement on autotransformaator. Selle tööpõhimõte põhineb ühe mähise pöörde arvu muutumisel, mille tulemuseks on pinge muutus selle väärtuse suurenemise või vähenemise suunas.
AVR-i olemasolu UPS-is võimaldab teil iga kord autonoomset režiimi mitte sisse lülitada, kui pinge standardhäiretest pisut kõrvale kaldub. See pikendab aku tööiga märkimisväärselt.
Professionaalsed multimeetrid, näiteks CEM DT 9909, suudavad pikka aega pinge väärtusi salvestada. Sellise seadme kasutamine võib aidata stabilisaatori või UPS-i valimisel
Vastavalt standardile GOST 29322-2014 on lubatud pinge 10% -line kõrvalekalle kontrollväärtusest kuni 1 tunni jooksul. Kõik kaasaegsed regulaatoritega UPS-id tulevad selliste kõikumistega toime.
Väljundi selgus
Väljundsignaali tüüp sõltub UPS-i paigaldatud muunduri mudelist. Ideaalis peaks vahelduvpinge kõver olema siinuslaine. Kuid pärast muunduri kaudu muundamist toimub see astmeliselt.
Mida suurem on hetkepinge ja aja kõvera sammude arv, seda parem on vahelduvvoolu kvaliteet. Mõne seadme puhul on see oluline.
Asünkroonmootoreid (külmik, kliimaseade), trafo toiteallikaid (kõrgekvaliteedilised heliseadmed), APFC toiteallikaid (serverid ja võimsad arvutid) sisaldavad seadmed vajavad puhast või hästi ligilähedast siinuslainet.
Mitte ükski inverter ja seetõttu UPS ei anna puhast siinuslainet, nii et seadmete tootjad ei kirjutaks reklaamvoldikutesse. Väljundsignaali lähenemist siinuslainele hinnatakse mittelineaarse moonutuse koefitsiendi (THD) abil.
Plokist saabuvat signaali võib pidada sinusoidaalseks, kui THD on <5%. Mõne mudeli, näiteks IMV NetPro 2000 puhul on see näitaja vaid 2%.
UPS-i kasutamise reeglid
Varutoode korraldamiseks katkematu toiteallika ostmisel peate koos mõistma, milliseid seadmeid seda saab kasutada. Mõnikord on võimatu juhtida ainult UPS-i ja seejärel tuleb maja elektrienergia saamiseks võtta täiendavaid meetmeid.
Kodumasinate ühendamine
Arvutid, modemid, ruuterid, video- ja heliseadmed on tüüpilised kodu- või kontoriseadmed, millega katkematud toiteallikad on ühendatud. Kui see tehnika sisaldab tavalisi lülitusvooluallikaid, siis piisab suhteliselt odavate mudelite ostmisest, mis ei tekita puhast siinuslainet.
Kaasaegsed mudelid on kompaktsed ja neil on atraktiivne disain, mis sulandub harmooniliselt teiste elutoa sisemuses kasutatavate seadmetega
Valgustuse jaoks ei pea te ka kalleid tooteid ostma. Peamine asi on siin maksimaalse võimsuse ja aku eluea õige arvutamine.
Sagedaste elektrikatkestuste korral on oluline külmikute kavandamata sulatamise ja toidu riknemise probleem. Selliste induktsioonmootoriga seadmete kaitsmiseks on vaja keerukama seadme UPS-i, kuna on vaja "puhast" sinusoidsignaali.
Lisaks on vaja arvestada käivitusvoolude olemasoluga, mis tekivad mootori käivitamisel. Külmutusseadmete jaoks lihtsustatud saab nende väärtuse määrata korrutades võimsuse väärtuse 5-ga.
Kui köögis on näiteks külmik koguvõimsusega 300 vatti (käivitamisel - 1500 vatti) ja sügavkülmik 200 vatti (käivitamisel - 1000 vatti), siis vajate puhta sinusoidiga toiteallikat ja maksimaalset võimsust vähemalt 1700 vatti. See väärtus saadakse juhul, kui sügavkülm töötab ja sel ajal lülitub külmkapp sisse. Mõlema mootori samaaegne käivitamine on ebatõenäoline ja isegi selline UPS peab vastu ühe sekundi pikkust 2,7 kW võimsust.
Veebitüüpi plokk maksimaalse võimsusega 2000 W võib töötada umbes pool tundi, kogukulu on 500 vatti. Kuna jahutusrežiim võtab umbes 5 minutit, on katkematu toiteallika kestus mõlemal seadmel 6 käivitust.
Eramajades ja suvilates on asjakohane ka UPS-i kasutamine sundringluse küttesüsteemi toetamiseks. Pumbad vajavad ka puhast siinust
Katkematuid toiteallikaid kasutatakse aktiivselt ka gaasiküttekatelde tööks. Arvestades ühendatud seadmete maksumust, ei tohiks te sel juhul UPS-i kvaliteediga kokku hoida.
Varu ja täiendav toiteallikas
Paljude kodumasinate jaoks on võimatu odavat UPS-i kätte saada, kuna aku pikaks ajaks on vaja märkimisväärset maksimaalset võimsust. Pesumasinad, elektriahjud, hajutatud kliimaseadmed tarbivad palju elektrit.
Muidugi saate elektrikatkestuse ajal ilma nende seadmeteta hakkama. See on soovitatav, kui selliseid katkestusi esineb harva ja lühikese aja jooksul. Kuid kui sellegipoolest võetakse vastu otsus pakkuda võimsatele tarbijatele autonoomset jõudu, on parem kasutada bensiini või diiselgeneraatorit. Nende kiireks käivitamiseks pinge puudumisel kasutage automaatset reservsisestussüsteemi (ATS).
Kui teil on täiendav toiteallikas, tuleks UPS-i ikkagi kasutada, vähemalt arvutite jaoks. Generaatori viivitamatu käivitamine ja toiteallika taastamine on võimatu.
Alampinge stabiliseerimine
Alampinge probleem on oluline vanade või vähese energiatarbega võrkudega ühendatud objektide puhul. Kui selline olukord tekib pidevalt, on parem kasutada sisendstabilisaatorit.
Stabilisaatori juuresolekul vähendatakse maja sisemise võrgu pinget standardnäitajateni. See mõjutab ka seadmeid, mis pole UPS-iga ühendatud.
Vähendatud pinge korral suureneb majavõrku läbiva voolu tugevus. Näiteks laske UPS-iga ühendatud tarbijate koguvõimsusel olla 1,5 kW ja toitepingel 190 V.
Siis, vastavalt Ohmi seadusele:
- Mina1 = 1500/190 = 7,9 A - vool UPS-i vooluringis ilma stabilisaatorita;
- Mina2 = 1500/220 = 6,8 A - vool UPS-i vooluringis koos stabilisaatoriga.
Seega kogeb majasisene võrk ilma stabilisaatorita suurenenud koormust, mida ei saanud juhtmestiku valimisel arvestada.
Seetõttu on püsiva alandatud pinge korral parem paigaldada stabilisaator. Sel juhul on UPSi autotransformaatori koormus väiksem, mis pikendab selle kasutusiga. Lisaks on pinge võrdsustamist arvesse võttes võimalik osta odavamaid katkematuid toiteallikaid.
Alalisvoolu tarbijate katkematu toiteallikas
Mõne seadme jaoks peate pakkuma katkematut alalisvoolu 12, 24 või 48 V. Samuti on müügil ka seda tüüpi UPS. Nende märgistuses on lühend “DC”. Samuti on olemas plokid, mille toitepinge on 60, 110 või 220 V, kuid neid kasutatakse tööstuses või energeetikas.
Siseseadme katkematu alalisvoolu erinevus klassikalistest mudelitest on muunduri puudumine. Patareid ühendatakse voolu piirava mõõteseibiga kontaktori kaudu otse väljundisse, et vältida akude lubamatut sügavat tühjenemist.
Mõnikord võib väljundisse paigaldada stabiliseeriva muunduri, kui UPSi toitega seadmed on tundlikud väikeste pingekõikumiste suhtes.
Koos pingemuunduritega suudab 48 W alalisvoolu UPS toita CCTV süsteemi, mille perimeeter on kuni 1 km
Selliseid üleliigseid toiteallikaid kasutatakse järgmiste alalisvoolu töötavate kodumasinate kaitsmiseks:
- CCTV ja turvasüsteemid;
- igasugused andurid (lekked, suits, tuli, liikumine jne);
- valgustussüsteemid;
- telekommunikatsiooniseadmed;
- sidesüsteemid;
- nutika kodu juhtimissüsteemi komponendid.
Paljud DC UPS-id saavad ühendada väliseid akusid. Sel juhul võib nende poolt pakutavate seadmete autonoomne toimimine olla väga pikk.
Lühidalt leibkonna UPSi peamistest omadustest:
UPS-i tüüpide ja nende omaduste mitmekesisus tuleneb nende kasutustingimustest: võimsus ja ühendatud seadmete tüüp, parameetrid ja konkreetse toiteallika tüüpilised probleemid. Katkematu on tavaliselt süsteemi kõige kallim element, kuid sellest sõltub selle töö stabiilsus. Seetõttu on vaja kindlaks määrata töötingimused ja hoolikalt läheneda mudeli valikule.
Kas teil on küsimusi artikli teema kohta? Või saate seda materjali huvitava UPS-iga täiendada? Palun kirjutage oma kommentaarid, küsige küsimusi ja jagage kogemusi allolevas plokis.