יחידת אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה: מטרה וספציפיות של UPS ביתית

כדי לשמור על יכולת ההפעלה של התקנים במקרה של הפסקות חשמל, משתמשים ביחידת אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה. תלוי בסוג הלקוחות המוגשים ובפרמטרי החשמל, אתה צריך לבחור דגמים שונים. מכשירים אלה מבוקשים, לכן לא קשה להשיג את הדגימה הרצויה בהתאם למאפייניה.

אך לפני הקנייה, עליכם להבין באופן עצמאי את התכונות שלה, ולא לסמוך על שאלה זו בפני המנהלים המעוניינים במכירות.

בחומר זה נשקול את המכשיר והתכונות של ה- UPS, וגם נדבר על הכללים לשימוש בו.

מעגלי UPS AC

לשימוש ביתי משתמשים במכשירים להספק ללא הפרעה המחוברים לרשת חד-פאזית 220 וולט, שיכולה לזמן מה בהיעדר צרכני אספקת חשמל הזקוקים לאותו מתח.

ישנם גם מכשירי UPS המחוברים לכניסה לרשת תלת פאזית, והתפוקה היא 380 וולט או 220 וולט. עם זאת, הם יקרים, משתמשים בהם במידת הצורך להשגת כוח אוטונומי מ -10 קילוואט · א 'שאינו נדרש לצרכים ביתיים.

מכשירי UPS של משק בית על פי תוכנית ההפעלה מחולקים לסוגים הבאים:

• גיבוי (לא מקוון);
• אינטראקטיבי (אינטראקטיבי לינארי);
• המרה כפולה (באינטרנט).

הם נבדלים זה מזה באיכות מתח הפלט ומחירם. הזולים ביותר הם גיבויים, והיקרים ביותר הם המרה כפולה.

מעגלי אספקת החשמל המיותרים הפשוטים ביותר דורשים ממסר מיתוג וסינון פסיבי כדי לדכא הפרעות

מיישר משמש למטען כדי להמיר AC לזרם ישר. והטרנספורמציה ההפוכה מתרחשת באמצעות מהפך.

באספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה, ככלל, ממסרים אלקטרומכניים רגילים מותקנים כדי להעביר את המעגל מהרשת לסוללה. אם חלק זה איכותי, המשאב שלו מספיק לכל אורך פעולת ה- UPS. אך לרוב, כשיחידה מתקלקלת, הבעיה טמונה בדיוק באלמנט מבני זה.

המעגל האינטראקטיבי שונה מהגיבוי בזה אחר זה בנוכחות מייצב מתח. זה עשוי בצורה של שנאי אוטומטי טיפוסי עם פיתולים מחוברים ישירות

ייצוב מתח קיים גם במכשירים ביתיים רבים, כך שאם הסטיות אינן חשובות, אין טעם לרכוש דגם ליניארי-אינטראקטיבי יקר יותר.

נוכחות של שנאי מאלצת את היצרן להשתמש בקירור בכפייה, ולכן מכשירי UPS כאלה מצוידים בצידניות. הם פולטים רעשים הדומים בעוצמתם להפעלת יחידת מערכת מחשב.

כוחו של המהפך במעגל המקוון הוא באופן שוטף מסוללות. לכן, במקרה של הפסקת חשמל, זמן המעבר לכוח הגיבוי הוא אפס

התקני ההמרה הכפולה המורכבים והיקרים ביותר הם גם בעלי היעילות הנמוכה ביותר. חשמל נכנס לחום שהמכשיר פולט. לכן יש להצדיק את השימוש בהם.

היתרון המשמעותי ביותר של סוג זה של אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה הוא תגובה מיידית להפסקת חשמל. אבל עבור רוב מכשירי הבית, זה לא כל כך חשוב. אותם מחשבים בדרך כלל משלימים גיבוי מסוג UPS או סוג אינטראקטיבי.

הפרמטרים החשובים ביותר

קיימות הצעות רבות למכירת ספקי כוח ביתיים ללא הפרעה. על מנת לקבוע נכון את מטרתם ולא לטעות בבחירה, עליכם להבין לאילו פרמטרים עליכם לשים לב מלכתחילה.

מפרט מפתח

עוצמת היציאה של המכשיר קובעת את הערך המרבי המותר שהיחידה יכולה להעניק ללא ספק לצרכן. הוא נמדד בוולט אמפר (VA). לנוחיות המשתמשים, ערך זה מצוטט לעתים קרובות ו- בוואט.

כדי למדוד את עומס המכשירים, תוכלו להשתמש במד זרם או לחשב אותו באמצעות קריאות המונה המותקנת בדירה.

אתה יכול למדוד את החשמל הנצרך באמצעות מד זרם ביתי (וואטומטר) עם שקע. המכשיר המחובר חייב להיות מוגדר להספק מרבי

בעת קביעת העוצמה האמיתית של מחשב, אין להנחות את הדירוג של ספק הכוח, מכיוון שהוא תמיד נקנה בשוליים.

אם אין מד זרם, עליך לבצע את הצעדים הבאים:

1. נתק את כל המעגלים במגן, למעט זה שממנו מופעל המחשב.
2. נתק את כל המכשירים במעגל זה.
3. הפעל את המחשב והפעל עליו תוכנית טיפוסית (למשל, סרטון יוטיוב).
4. המתן עד שעשירית הקילוואט תשתנה על השיש.
5. קח זמן לפני השינוי הבא.

צריכת חשמל ממוצעת (ע, ואט) לתקופה זו (tניתן לחשב באמצעות הנוסחה:

P = 100 * (60 / t)

המאפיין החשוב הבא הוא חיי הסוללה. מחוון זה תלוי בעומס שעובר על UPS כרגע. בעוצמה המרבית המותרת, הסוללות של המכשיר הביתי נמשכות 1-3 דקות. ובמחצית - הרבה יותר זמן (עד 10 דקות).

הגרף של התלות של חיי הסוללה בעומס הממוצע מראה שתלות זו אינה ליניארית. זה נובע משיטת פריקת הסוללה.

שתי מסקנות נובעות מכך:

• במהלך הפסקת חשמל, יש צורך למזער את העומס הנצרך על ידי המכשירים;
• רצוי לרכוש UPS בהספק העולה על המחושב ב -30% לפחות.

טווח מתח הכניסה מציג את המתח המינימלי והמקסימלי המותר של הרשת, בה לא יהיה מעבר של כוח לסוללות. ככלל, כל מכשירי ה- UPS עומדים במרווח של 180-260 V.

יצרנים מסוימים יכולים לעמוד באינדיקטורים טובים (פרסומיים) טובים, למשל, הערך הנמוך הוא 110 V. כאן אתה צריך לוודא שהנתונים הללו נלקחים לעומס המקסימלי, ולא לחצי.

אינדיקטור טכני חשוב נוסף הוא רמת הרעש. UPSs קו אינטראקטיבי או מקוון מייצר חום רב, כך שהיצרנים מתקינים עליהם מאווררים. אם מצננים הם זולים, עם הזמן הם יעשו זמזום, שאינו רצוי לסלון.

ממשק והתקנה

מראה הגושים יכול להיות מגוון מאוד. בדרך כלל יש להם צורה מלבנית קלאסית, כאשר בצד הקדמי ישנם מחוונים או תצוגה, ומאחור יש מחברי חשמל. המספר שלהם לא כל כך חשוב, מכיוון שבפלט ניתן לחבר כבל מאריך עם טי. זה לא יסתור את המושג UPS.

הדגם עשוי להיות בעל צג lcd, עליו יוצג המצב עם אספקת המכשירים המחוברים: זמינות כוח, מספר צרכנים, טעינת סוללה וכו '.

מערכת תצוגה מפחיתה את עלות הציוד. בנוסף, זה פרקטי יותר. אם אתה צריך לדעת פרמטרים כלשהם, אז לדגמים רבים יש פונקציה של חיבור למחשב

כדי לגלות את הפרמטרים של אספקת החשמל, מצב סוללות ה- UPS וכיצד זה עובד, תוכלו לחבר אותו למחשב. עבור דגמים רבים, פונקציה זו מיושמת ופיתוח תוכנה.

ישנם שלושה סוגים עיקריים של ממשק:

• USB החיבור הנפוץ ביותר בין מחשב ל- UPS.
• RS-232 (יציאת COM). כמעט ולא קיים במודלים ביתיים.
• אתרנט 10/100. הוא משמש לשליטה מרחוק על אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה.

התוכנה להשגת מאפיינים עם UPS וניהולו מפותחת לא רק עבור גרסאות שונות של Windows. כך, למשל, ליצרן הידוע Powercom יש גרסת אנדרואיד של התוכנה המאפשרת לפקח מרחוק על מצב הכוח, ובמידת הצורך, להתאים את פעולת ספק הכוח הבלתי ניתן להפרעה.

התוכנה מאפשרת לך לעקוב אחר המאפיינים העיקריים של רשת החשמל, כמו מתח כניסה ויציאה, תדר. אתה יכול גם לגלות את טעינת הסוללה וטמפרטורת המכשיר

יחידות כוח בלתי ניתנות להפרעה ממוקמות בסביבה הקרובה של צרכני החשמל המוגנים. לרוב הם מונחים על הרצפה או על המדפים. דגמים מסוימים מצוידים במהדקים המאפשרים הרכבה על הקירות.

פלט איכות נוכחית

ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה חייבים לייצר זרם באיכות מתאימה. כשפועלים מסוללות האחראית על המהפך לכך, ובמקרה של חשמל מהרשת, רגעים בעייתיים צריכים להחליק את המסננים והמייצב. להפרעות המתעוררות במעגל חשמלי יש בראשית ותוצאות שונות עבור האלקטרוניקה. לכן יש להבין היטב את הנושא הזה.

הפרעות והגנה ברשת

כל מכשירי ה- UPS המודרניים מצוידים בהגנה מפני בעיות הקשורות להתקנים מתוחזקים. אם העומס הכולל חורג מהמקסימום המותר או מתרחש קצר חשמלי, ספק הכוח הבלתי ניתן להפרעה יכבה מייד את החשמל.

ניתן לחלק את הפרעות הרשת לתדר ולדופק. הראשונים אינם כל כך מסוכנים, במיוחד עבור ספקי כוח למחשבים או לטלוויזיות, שממירים זרם חילופין לזרם ישר. זה האחרון יכול לגרום לבעיה בכל אלקטרוניקה.

לפיכך, מרבית מכשירי ה- UPS מצוידים בגלישת מתח והגנה הרמונית בעזרת וריסטורים ומסנני מעבר גדולים.

הסרת ההפרעה בקו מתרחשת בשני שלבים. ראשית, הווריסטורים מנתקים פולסים בתדר גבוה, ואז המסנן מחליק קפיצות קטנות

בעיית המראה של פולסים במתח גבוה אופיינית לא רק לכבלי חשמל, אלא גם לרשתות העברת נתונים - מחשב או טלפון.הם יכולים להופיע כתוצאה מחשיפה לחשמל באטמוספרי, התקלות בחיווט הסמוך, הפרעות חשמל וסיבות אחרות.

יצרנים רבים מייצרים דגמים עם יכולת להגן על הרשת המקומית. לשם כך, ל- UPS יש שניים מחבר RJ-45 - אחד בכניסה ואחד ביציאה. האות עובר דרך פילטר המדכא עליות. המערכת זהה לקווי טלפון, רק המחברים הם בפורמט RJ-11.

מתח נמוך וגבוה

כיוון המתח מתבצע באמצעות ווסת מתח אוטומטי (AVR), שהרכיב העיקרי שלו הוא שנאי אוטומטי. העיקרון של פעולתו מבוסס על שינוי במספר הסיבובים של אחד המתפתלים, וכתוצאה מכך שינוי מתח בכיוון של הגדלה או ירידה של ערכו.

נוכחות AVR ב- UPS מאפשרת לך לא להפעיל את המצב האוטונומי בכל פעם עם סטיית מתח קלה מהמחוונים הסטנדרטיים. זה מגדיל משמעותית את חיי הסוללה.

מולטימטרים מקצועיים כמו CEM DT 9909 מסוגלים להקליט ערכי מתח במשך זמן רב. השימוש במכשיר כזה יכול לעזור בבחירת מייצב או UPS

על פי GOST 29322-2014, סטייה של 10% של המתח מערך ההתייחסות לתקופה של לא יותר משעה מותרת. כל מכשירי ה- UPS המודרניים עם הרגולטורים מתמודדים עם תנודות כאלה.

בהירות פלט

סוג אות הפלט תלוי בדגם המהפך המותקן ב- UPS. באופן אידיאלי, עקומת מתח AC צריכה להיות גל סינוס. אך לאחר ההמרה דרך המהפך הוא נוקט בצורה צעד.

ככל שמספר הצעדים במתח המיידי לעומת עקומת הזמן גדול יותר, כך איכות הזרם החילופין טובה יותר. עבור מכשירים מסוימים זה חשוב.

ציוד המכיל מנועים אסינכרוניים (מקרר, מיזוג אוויר), ספקי כוח שנאי (ציוד שמע איכותי), ספקי כוח של APFC (שרתים ומחשבי מחשוב עוצמתיים) זקוקים לגליל סינוס נקי או משוער היטב.

לא מהפך בודד, ולכן, ה- UPS לא נותן גל סינוס טהור, כך שיצרני ציוד לא כותבים בחוברות פרסום. הערכת הקירוב של אות הפלט לגל הסינוס נעשית באמצעות מקדם העיוות הלא ליניארי (THD).

האות שמגיע מהבלוק יכול להיחשב סינוסואידי ב- THD <5%. עבור דגמים מסוימים, כמו IMV NetPro 2000, נתון זה הוא רק 2%.

כללי השימוש ב- UPS

בעת רכישת אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה לארגון כוח גיבוי, עליכם להבין יחד עם אילו מכשירים ניתן להשתמש בהם. לפעמים אי אפשר לנהל רק UPS ואז יש לנקוט בצעדים נוספים בכדי לספק חשמל לבית.

חיבור מכשירי חשמל ביתיים

מחשבים, מודמים, נתבים, ציוד וידאו ושמע הם מכשירים ביתיים או משרדיים אופייניים אליהם מחוברים ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה. אם טכניקה זו מכילה ספקי כוח מיתוג רגילים, אז זה יספיק לרכוש דגמים זולים יחסית שאינם מייצרים גל סינוס טהור.

דגמים מודרניים הם קומפקטיים ובעלי עיצוב אטרקטיבי שמשתלב הרמוני עם מכשירים אחרים בפנים הסלון

עבור תאורה, אתה גם לא צריך לרכוש מוצרים יקרים. העיקר כאן הוא לחשב נכון את ההספק המרבי ואת חיי הסוללה.

עם הפסקות חשמל תכופות, הבעיה של הפשרה לא מתוכננת של מקררים וקלקול מזון היא רלוונטית. כדי להגן על ציוד כזה באמצעות מנועי אינדוקציה, יהיה צורך ב- UPS של מכשיר מורכב יותר, מכיוון שנדרש אות סינוסואידי "טהור".

בנוסף, יש לקחת בחשבון את נוכחותם של זרמי התחלה המתרחשים בעת הפעלת המנוע. מפושט עבור ציוד קירור, ניתן לקבוע את ערכם על ידי הכפלת ערך הכוח ב -5.

אם למשל במטבח יש מקרר בהספק כולל של 300 וואט (בהפעלה - 1,500 וואט) ומקפיא ל -200 וואט (בהפעלה - 1,000 וואט), אז אתה צריך ספק כוח עם גל סינוס טהור והספק מרבי של לפחות 1,700 וואט. ערך זה מתקבל במקרה בו המקפיא יעבוד, ובזמן זה המקרר ייפעל. ההתחלה בו זמנית של שני המנועים אינה סבירה, ואפילו UPS כזו יכולה לעמוד במתח של שנייה של 2.7 קילוואט.

בלוק מסוג מקוון בהספק מרבי של 2000 וואט יכול לעבוד כחצי שעה עם צריכה כוללת של 500 וואט. מכיוון שמצב הקירור אורך כחמש דקות, מובטח כי אספקת החשמל ללא הפרעה תימשך במשך 6 התחלות של שני המכשירים.

בבתים פרטיים וקוטג'ים, השימוש גם ב- UPS לתמיכה במערכת חימום במחזור זרימה כפוי רלוונטי. משאבות צריכות גם סינוס טהור

ספקי כוח בלתי נפרדים משמשים גם באופן פעיל להפעלת דודי חימום גז. בהתחשב בעלות הציוד המחובר, אסור לחסוך באיכות UPS במקרה זה.

אספקת חשמל למילואים ותוספת

עבור מכשירי חשמל ביתיים רבים, אי אפשר לבחור UPS זולה, מכיוון שתידרש הספק מרבי משמעותי לתקופה ארוכה של חיי סוללה. מכונות כביסה, תנורים חשמליים, מערכות מיזוג אוויר מבוזרות צורכות חשמל רב.

אתה יכול, כמובן, להסתדר ללא מכשירים אלה בזמן הפסקת חשמל. זה רצוי אם הפרעות כאלה מתרחשות לעיתים רחוקות ולזמן קצר. אבל אם בכל זאת מתקבלת החלטה לספק לצרכנים רבי עוצמה כוח אוטונומי, עדיף להשתמש בגנרטור בנזין או דיזל. לצורך התחלתם המהירה בהיעדר מתח, משתמשים במערכת כניסת מילואים אוטומטית (ATS).

אם יש לך מקור כוח נוסף, UPS עדיין אמור לשמש, לפחות למחשבים. אי אפשר להפעיל את הגנרטור מייד ולשחזר את אספקת החשמל.

ייצוב תת-מתח

בעיית undervoltage רלוונטית לאובייקטים המחוברים לרשתות ישנות או בעלות צריכת חשמל נמוכה. אם מצב זה מתעורר ללא הרף, עדיף להשתמש בקלט מייצב.

בנוכחות מייצב, המתח של רשת הבית הפנימית יקטן לאינדיקטורים סטנדרטיים. זה ישפיע גם על מכשירים שאינם מחוברים ל- UPS.

עם מתח מופחת עולה כוח הזרם העובר ברשת הבית. לדוגמה, תן לכוח ההספק הכולל של הצרכנים המחוברים ל- UPS להיות 1.5 קילוואט ומתח האספקה ​​שווה ל -190 V.

ואז על ידי החוק של אוהם:

• אני₁ = 1500/190 = 7.9 A - זרם במעגל ל- UPS ללא מייצב;
• אני₂ = 1500/220 = 6.8 A - זרם במעגל ל- UPS עם מייצב.

כך, רשת פנים ביתית ללא מייצב תחווה עומס מוגבר, שלא ניתן היה לקחת בחשבון בבחירת קטע החיווט.

לכן, עם מתח נמוך קבוע, עדיף להתקין מייצב. במקרה זה, העומס על השנאי האוטומטי של UPS יהיה פחות, מה שיאריך את חיי השירות שלו. בנוסף, בהתחשב בהשוואת המתח, ניתן לרכוש ספקי כוח זולים ללא הפרעה.

אספקת חשמל בלתי ניתנת להפרעה של צרכנים זרם ישר

עבור מכשירים מסוימים, אתה צריך לספק כוח DC ללא הפרעה 12, 24 או 48 V. UPS מסוג זה מוצעת גם היא למכירה. בסימון שלהם יש קיצור "DC". בלוקים עם אספקת מתח של 60, 110 או 220 וולט קיימים גם הם, אך הם משמשים בתעשייה או באנרגיה.

ההבדל בין הספק DC ללא הפרעה במכשיר הפנימי מהדגמים הקלאסיים הוא היעדר מהפך. הסוללות מחוברות ישירות לפלט דרך מגען עם כוונון מדידה מגביל זרם כדי למנוע פריקה עמוקה של פסולת של הסוללות.

לעיתים עשוי להתקין ממיר מייצב בפלט אם המכשירים המופעלים על ידי UPS רגישים לתנודות מתח קטנות.

יחד עם ממירי מתח, UPS 48 וולט DC מסוגלת לספק מערכת מעקב וידאו בהיקף של עד 1 ק"מ.

ספקי כוח מיותרים כאלה משמשים להגנה על הציוד הביתי הבא הפועל מפני זרם ישר:

• מערכות מעקב וידאו וביטחון;
• כל מיני חיישנים (נזילות, עשן, אש, תנועה וכו ');
• מערכות תאורה;
• מכשירי טלקומוניקציה;
• מערכות תקשורת;
• רכיבי מערכת בקרה "בית חכם".

לרוב UPSs DC יש אפשרות לחבר סוללות חיצוניות. במקרה זה, תפקודם האוטונומי של המכשירים שהם משרתים יכול להיות ארוך מאוד.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

בקצרה על המאפיינים העיקריים של UPS ביתי:

מגוון סוגי UPS ומאפייניהם הוא תוצאה של תנאים שונים לשימושם: כוח וסוג התקנים מחוברים, פרמטרים ובעיות אופייניות של ספק כוח מסוים. ספק כוח ללא הפרעה הוא בדרך כלל לא האלמנט היקר ביותר במערכת, אך יציבות פעולתו תלויה בו. לכן, יש לקבוע את תנאי ההפעלה ולגשת בזהירות לבחירת הדגם.

עדיין יש לך שאלות בנושא המאמר? או שאתה יכול להשלים חומר זה עם מידע מעניין של UPS? אנא כתוב את ההערות שלך, שאל שאלות, שתף חוויות בבלוק שלהלן.