- Esquemas de UPS AC
- Los parámetros más importantes.
- Calidad de corriente de salida
- Reglas para usar el UPS
- Fuente de alimentación ininterrumpida de los consumidores de corriente continua.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Para preservar la operatividad de los dispositivos en caso de fallas en la red, use una fuente de alimentación ininterrumpible. Dependiendo del tipo de consumidores atendidos y los parámetros de la electricidad, debe elegir diferentes modelos. Estos dispositivos están en demanda, por lo tanto, es fácil adquirir la muestra requerida.
Pero antes de comprar, necesita comprender de forma independiente sus características y no confiar esta pregunta a los gerentes interesados en las ventas.
En este material, consideraremos el dispositivo y las características del UPS, así como también describiremos las reglas para su uso.
Esquemas de UPS AC
Para las necesidades del hogar, utilizan dispositivos de alimentación ininterrumpida que están conectados a una red monofásica de 220 V, que puede, durante algún tiempo sin alimentación, suministrar a los consumidores que requieren el mismo voltaje.
También hay UPS que están conectados a la entrada a una red trifásica, y la salida es de 380 V o 220 V. Sin embargo, son costosos, se usan, si es necesario, para obtener energía autónoma de 10 kV · A, que no se requiere para las necesidades domésticas.
El SAI de los hogares según el esquema de operación se divide en los siguientes tipos:
- copia de seguridad (fuera de línea);
- interactivo (línea interactiva);
- Doble conversión (online).
Se diferencian en la calidad de la tensión de salida y el precio. Los más baratos son los de copia de seguridad, y los más caros son las conversiones dobles.
El esquema de energía de respaldo más simple implica un relé de conmutación y un filtrado pasivo para la supresión del ruido.
Para convertir CA en CC, se usa un rectificador en el cargador. Y la transformación inversa tiene lugar con la ayuda de un inversor.
En bespereboynik para cambiar el circuito de la red a la batería, como regla general, establecer relés electromecánicos ordinarios. Si este detalle es de alta calidad, entonces su recurso dura toda la duración de la operación del UPS. Pero más a menudo, cuando un bloque se rompe, el problema radica precisamente en este elemento estructural.
El esquema interactivo difiere de la copia de seguridad por la presencia de un regulador de voltaje. Está diseñado como un autotransformador típico con devanados directamente conectados.
La estabilización de voltaje también está presente en muchos dispositivos de consumo, por lo que si las desviaciones son menores, entonces no tiene sentido adquirir un modelo lineal interactivo más caro.
La presencia de un transformador a menudo obliga al fabricante a usar refrigeración forzada, por lo que estos UPS están equipados con refrigeradores. Hacen un ruido que es comparable en intensidad con el trabajo de una unidad de sistema de computadora.
La potencia del inversor en el circuito en línea es alimentada permanentemente por baterías. Por lo tanto, en el caso de una falla de alimentación, el tiempo para cambiar a la alimentación de respaldo es cero.
Los dispositivos de conversión doble más complejos y caros también tienen la eficiencia más baja. La electricidad se calienta, lo que irradia un dispositivo. Por lo tanto, su uso debe estar justificado.
La ventaja más importante de este tipo de bespereboynikov es la respuesta instantánea a un corte de energía. Pero para la mayoría de los electrodomésticos no es tan importante. Las mismas computadoras usualmente empaquetan un tipo de UPS de respaldo o interactivo.
Los parámetros más importantes.
Ahora en el mercado una gran cantidad de propuestas para la venta de suministros de energía ininterrumpida para el hogar. Para determinar correctamente su propósito y no cometer un error con la elección, primero debe comprender a qué parámetros debe prestar atención.
Principales características técnicas.
La potencia de salida del dispositivo determina el valor máximo permitido que la unidad podrá otorgar al consumidor. Se mide en voltios-amperios (V · A). Para mayor comodidad, los usuarios a menudo citan este valor en vatios.
Para medir la carga de los instrumentos, puede usar un amperímetro o calcularlo aplicando las lecturas de un medidor instalado en el apartamento.
Mida la electricidad consumida utilizando un amperímetro doméstico (vatímetro) con una toma de corriente. El dispositivo conectado debe cambiarse al modo de consumo máximo.
Al determinar la potencia real de la computadora, no debe guiarse por la fuente de alimentación nominal, ya que siempre se compra con un margen.
Si no hay un amperímetro, debe realizar los siguientes pasos:
- Desconecte todos los circuitos del tablero de instrumentos, excepto el circuito desde el que se alimenta la computadora.
- Desconecte todos los aparatos en este circuito.
- Encienda la computadora y ejecute un programa típico (por ejemplo, un video de YouTube).
- Espere hasta que ocurra un cambio de décima de kilovatio en el medidor.
- Tenga en cuenta el tiempo hasta el próximo cambio.
El consumo de energía promedio ( P, vatios) para este período ( t, minutos) se puede calcular mediante la fórmula:
P = 100 * (60 / t)
La siguiente característica importante es la duración de la batería. Este indicador depende de la carga que el UPS está experimentando en ese momento. Con la potencia máxima permitida, las baterías de los electrodomésticos funcionan entre 1 y 3 minutos. Y a la mitad - mucho más tiempo (hasta 10 minutos).
De acuerdo con el gráfico de la dependencia de la duración de la batería a partir de la carga promedio, está claro que esta dependencia no es lineal. Esto se debe a la forma en que se descargan las baterías.
Dos conclusiones se derivan de esto:
- durante un corte de energía, es necesario minimizar la carga consumida por los dispositivos;
- Es deseable comprar UPS con una capacidad que exceda la calculada en al menos un 30%.
El rango de tensión de entrada muestra la tensión de red máxima y mínima permitida, en la que la fuente de alimentación de las baterías no cambia. Como regla general, todos los SAI soportan el intervalo de 180-260 V.
Algunos fabricantes pueden cumplir con muy buenos indicadores (publicitarios), por ejemplo, el valor más bajo es 110 V. Aquí debe asegurarse de que estas cifras se tomen para carga máxima, y no para la mitad.
Otro indicador técnico importante es el nivel de ruido. Los UPS, fabricados mediante tecnología lineal-interactiva o en línea emiten mucho calor, por lo que los fabricantes instalan ventiladores en ellos. Si los refrigeradores son baratos, con el tiempo emitirán un zumbido, lo cual es indeseable para una vivienda.
Interfaz y configuración
La apariencia de los bloques puede ser muy diversa. Por lo general, tienen una forma rectangular clásica, donde hay indicadores o una pantalla en la parte frontal y conectores de alimentación en la parte posterior. Su número no es tan importante, ya que la salida puede conectar un cable de extensión con una T. No contradecirá el concepto de UPS de ninguna manera.
El modelo puede tener una pantalla LCD en la que se mostrará la situación con el suministro de dispositivos conectados: disponibilidad de energía, número de consumidores, carga de la batería, etc.
El sistema de visualización reduce el costo del equipo. Además, es más práctico. Si necesita conocer algún parámetro, muchos modelos tienen la función de conectarse a una computadora
Para conocer los parámetros de la fuente de alimentación, el estado de las baterías del UPS y cómo funcionan, puede conectarlo a la computadora. Para muchos modelos, esta característica se ha implementado y el software se ha desarrollado.
Hay tres tipos principales de interfaz:
- Usb La conexión más común entre la computadora y UPS.
- RS-232 (puerto COM). Rara vez presente en los modelos de hogar.
- Ethernet 10/100. Se utiliza para controlar de forma remota bespereboynik.
El software para obtener características del UPS y su administración no solo está diseñado para diferentes versiones de Windows. Por ejemplo, el conocido fabricante Powercom tiene una versión de Android del software, que le permite monitorear de forma remota el estado de la fuente de alimentación y, si es necesario, ajustar el trabajo del bespereboynik.
El software le permite rastrear las principales características de la red de suministro de energía, tales como voltajes de entrada y salida, frecuencia. También puede averiguar la carga de la batería y la temperatura del dispositivo.
Coloque bespereboynik cerca de consumidores protegidos de electricidad. Por lo general, se ponen en el suelo o en los estantes. Algunos modelos están equipados con sujetadores para montarlos en las paredes.
Calidad de corriente de salida
Las fuentes de alimentación ininterrumpida deben entregar una corriente de buena calidad. Cuando se trabaja con baterías, el inversor es responsable de esto, y en el caso de la alimentación eléctrica, los puntos problemáticos deben suavizar los filtros y el estabilizador. La interferencia en un circuito eléctrico tiene una génesis e implicaciones diferentes para la electrónica. Por lo tanto, este problema también debe ser entendido cuidadosamente.
Interferencia y protección de red
Todos los UPS modernos están equipados con protección contra los problemas asociados con los dispositivos revisados. Si la carga total supera el máximo permisible o se produce un cortocircuito, el detonador desconectará inmediatamente la alimentación.
La interferencia en la red se puede dividir en frecuencia y pulso. Los primeros no son tan peligrosos, especialmente para las fuentes de alimentación de computadoras o televisores que convierten la corriente alterna en corriente continua. Este último puede causar un problema en cualquier electrónica.
Por lo tanto, la mayoría de los UPS están equipados con protección de impulsos y armónicos utilizando varistores y filtros de alta frecuencia.
La eliminación del ruido en la línea se produce en dos etapas. Primero, los varistores cortan los pulsos de alta frecuencia, y luego el filtro suaviza los saltos pequeños
El problema de la aparición de pulsos de alto voltaje es típico no solo de los cables de alimentación, sino también de las redes de datos, computadoras o teléfonos. Pueden ocurrir debido a los efectos de la electricidad atmosférica, las averías del cableado cercano, la interferencia eléctrica y otras causas.
Muchos fabricantes producen modelos con la capacidad de proteger la red local. Para esto, el UPS tiene dos conectores RJ-45 - uno para la entrada y otro para la salida. La señal pasa a través de un filtro que suprime los picos de voltaje. Para las líneas telefónicas, el sistema es el mismo, solo los conectores están en formato RJ-11.
Baja y alta tensión.
El ajuste de voltaje se realiza mediante un regulador automático de voltaje (AVR), cuyo elemento principal es un autotransformador. El principio de su funcionamiento se basa en el cambio en el número de vueltas de uno de los devanados, como resultado de lo cual el voltaje cambia en la dirección de aumentar o disminuir su valor.
La presencia de AVR en el UPS hace que no sea posible encender el modo autónomo cada vez con una ligera desviación de voltaje de los parámetros estándar. Esto aumenta considerablemente la duración de la batería.
Los multímetros profesionales, como el CEM DT 9909, son capaces de registrar el valor del voltaje durante mucho tiempo. El uso de tal dispositivo puede ayudar a elegir un estabilizador o UPS.
Según GOST 29322-2014, se admite una desviación de voltaje del 10% del valor de referencia durante un período de no más de 1 hora. Todos los UPS modernos con reguladores hacen frente a tales fluctuaciones.
Salida de señal limpia
El tipo de señal de salida depende del modelo del inversor, que se instala en un bespereboynik. Idealmente, la curva de voltaje de CA debe ser una onda sinusoidal. Pero después de la conversión a través de un inversor, adquiere una apariencia escalonada.
Cuanto mayor sea el número de pasos en la curva instantánea de tensión en función del tiempo, mejor será la calidad de la corriente alterna. Para algunos dispositivos esto es importante.
Para los equipos que contienen motores eléctricos asíncronos (refrigerador, aire acondicionado), fuentes de alimentación de transformadores (audio de alta calidad), fuentes de alimentación APFC (servidores y computadoras potentes), necesita una sinusoide limpia o bien aproximada.
Ninguno de los inversores, y por lo tanto el UPS no produce una onda sinusoidal pura, por lo que los fabricantes de equipos no escriben en los folletos publicitarios. La aproximación de la señal de salida a la sinusoide es estimada por el coeficiente de distorsión no lineal (THD).
La salida del bloque puede considerarse sinusoidal a THD <5%. Para algunos modelos, por ejemplo, IMV NetPro 2000, esta cifra es solo del 2%.
Reglas para usar el UPS
Al comprar un bespereboynik para organizar el poder de respaldo, es necesario comprender, junto con qué dispositivos se puede utilizar. A veces es imposible hacer solo el UPS y, luego, debe tomar medidas adicionales para asegurar la casa con electricidad.
Conexión de electrodomésticos.
Computadoras, módems, enrutadores, equipos de video y audio - aparatos domésticos o de oficina típicos, que están conectados a bespereboynik. Si esta técnica contiene fuentes de alimentación de conmutación normales, entonces será suficiente comprar modelos relativamente baratos que no produzcan una onda sinusoidal pura.
Los modelos modernos son compactos y tienen un diseño atractivo que combina armoniosamente con otros equipos en el interior de una sala de estar.
Para la iluminación, tampoco es necesario comprar productos caros. Aquí lo principal es calcular correctamente la potencia máxima y la duración de la batería.
Con las interrupciones frecuentes, el problema de la descongelación no planificada de los refrigeradores y el deterioro de los alimentos es un problema urgente. Al proteger dichos equipos con motores asíncronos, se necesitarán UPS de un dispositivo más complejo, ya que se requiere una señal sinusoidal "pura".
Además, es necesario tener en cuenta la presencia de corrientes de arranque que se producen durante el arranque del motor. Simplificado para equipos de refrigeración, su valor puede determinarse multiplicando el valor de potencia por 5.
Si, por ejemplo, la cocina tiene un refrigerador con una potencia máxima de 300 W (al inicio - 1500 W) y un congelador de 200 W (al inicio - 1000 W), entonces necesita una fuente de alimentación con una onda sinusoidal pura y una potencia máxima de al menos 1700 W. Este valor se obtiene para el caso en que el congelador funcionará, y en este momento el refrigerador se encenderá. La puesta en marcha simultánea de ambos motores es improbable, y un UPS de este tipo soportará una descarga de un segundo de 2.7 kW.
Una unidad de tipo en línea con una potencia máxima de 2000 vatios puede funcionar durante aproximadamente media hora con un consumo total de 500 vatios. Dado que el modo de enfriamiento dura aproximadamente 5 minutos, se garantiza que la bespereboynik durará 6 inicios de ambos dispositivos.
En casas privadas y cabañas, también es relevante usar un UPS para soportar el sistema de calefacción con circulación forzada. Las bombas también necesitan un seno limpio.
Bespereboyniki también se utiliza activamente para calderas de calefacción de gas. Teniendo en cuenta el costo del equipo conectado, no se debe ahorrar en la calidad del UPS.
Respaldo y fuente de alimentación adicional.
Para muchos electrodomésticos, es imposible adquirir un UPS de bajo costo, ya que se necesitará una potencia máxima significativa durante una batería de larga duración. Lavadoras, hornos eléctricos, sistemas de aire acondicionado distribuidos consumen mucha electricidad.
Puede, por supuesto, prescindir de estos dispositivos en el momento del apagón. Esto es útil si tales interrupciones ocurren raramente y por un corto tiempo. Pero si aún se decide proporcionar a los consumidores poderosos con energía autónoma, es mejor usar un generador de gasolina o diesel. Para su inicio rápido en ausencia de voltaje, se utiliza un sistema de transferencia de reserva automática (ATS).
Si hay una fuente de alimentación adicional, el UPS aún debe usarse, al menos para computadoras. El arranque instantáneo del generador y la restauración de la fuente de alimentación es imposible de lograr.
Estabilización de subtensión
El problema de la baja tensión es relevante para los objetos conectados a redes antiguas o de baja potencia. Si esta situación ocurre constantemente, es mejor usar el estabilizador de entrada.
En presencia de un estabilizador, el voltaje de la red doméstica se reducirá a los indicadores estándar. Esto afectará a los dispositivos que no están conectados al UPS.
A baja tensión aumenta la corriente que fluye a través de la red doméstica. Por ejemplo, deje que la potencia total de los consumidores conectados al UPS sea de 1.5 kW, y la tensión de alimentación sea de 190 V.
Entonces, según la ley de Ohm:
- I 1 = 1500/190 = 7.9 A - la corriente en el circuito al UPS sin un estabilizador;
- I 2 = 1500/220 = 6.8 A - la corriente en el circuito al UPS con un estabilizador.
Por lo tanto, la red doméstica sin un estabilizador experimentará un aumento de la carga, que no podría tenerse en cuenta al elegir una sección de cableado.
Por lo tanto, con una baja tensión constante, es mejor instalar un estabilizador. En este caso, la carga en el autotransformador de UPS será menor, lo que prolongará su vida útil. Además, dada la ecualización del voltaje, puede comprar bespereboyniki más barato.
Fuente de alimentación ininterrumpida de los consumidores de corriente continua.
Para algunos dispositivos es necesario proporcionar una fuente de alimentación ininterrumpida con una corriente continua de 12, 24 o 48 V. También se encuentra a la venta una UPS de dicho plan. En su etiquetado hay una abreviatura “DC”. También existen bloques con una tensión de 60, 110 o 220 V, pero se utilizan en la industria o la energía.
La diferencia entre bespereboynik DC en el dispositivo interno de los modelos clásicos es la ausencia de un inversor. Las baterías se conectan directamente a la salida a través de un contactor con una derivación de medición que limita la corriente para evitar una descarga inaceptablemente profunda de las baterías.
A veces, un convertidor estabilizador puede colocarse en la salida si los dispositivos alimentados por el UPS son sensibles a pequeñas fluctuaciones de voltaje.
Junto con los convertidores de voltaje, un UPS de 48 W DC puede alimentar un sistema de videovigilancia con un perímetro de hasta 1 km.
Estas fuentes de alimentación de respaldo se utilizan para proteger los siguientes equipos domésticos que funcionan con CC:
- sistemas de videovigilancia y seguridad;
- todo tipo de sensores (fugas, humo, fuego, movimiento, etc.);
- sistemas de iluminación;
- dispositivos de telecomunicación;
- sistemas de comunicación;
- componentes del sistema de control "casa inteligente".
Muchas fuentes de alimentación de CC tienen la opción de conectar baterías externas. En este caso, el funcionamiento autónomo de los dispositivos a los que atienden puede ser muy largo.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Brevemente acerca de las principales características de los hogares UPS:
La variedad de tipos de UPS y sus características son consecuencia de diversas condiciones de su uso: la potencia y el tipo de dispositivos conectados, los parámetros y los problemas típicos de una red eléctrica en particular. Bespereboynik no suele ser el elemento más caro del sistema, pero la estabilidad de su trabajo depende de ello. Por lo tanto, es necesario determinar las condiciones de operación y abordar cuidadosamente la elección del modelo.
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