Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Некоторые электронные средства должны обеспечиваться электроэнергией без перерыва в течение заданного времени. В зависимости от продолжительности этого времени и требуемой мощности применяются различные агрегаты бесперебойного источники питания (БИП). В зависимости от рода выходного тока различают БИП переменного или постоянного тока.
Требования по согласованию БИП с нагрузкой регламентируют параметры качества электроэнергии на выходе агрегата. К этим требованиям относятся: значение, нестабильность и пульсации выходного напряжения; диапазон изменения выходного тока; значение и нестабильность частоты выходного тока. Нагрузкой БИП являются радиоэлектронные средства, на входе которых устанавливаются источники электропитания. В случае сети переменного тока источники в большинстве случаев содержат во входной цепи нерегулируемый выпрямитель с емкостным фильтром, поэтому форма потребляемого ими тока значительно отличается от синусоидальной. Особенность нагрузки требует от БИП сохранения заданного значения коэффициента гармоник выходного напряжения для линейной и нелинейной нагрузок.
Влияние БИП на сеть определяет требования к качеству электроэнергии на его входе. Эти требования регламентируют коэффициент мощности на входе БИП и коэффициент гармоник потребляемого им тока.
По принятой терминологии различают два класса БИП: "оффлайн" и "он-лайн". У агрегата "офф-лайн" осуществляется прямая подача электроэнергии сети потребителю в нормальном режиме и подключение генератора синусоидального напряжения при авариях в электросети за время (2...10) мс. У агрегатов "он-лайн" при любых режимах функционирования сети электроэнергия поступает на нагрузку от генератора синусоидального напряжения со стабильными значениями напряжения, частоты, синусоидальности.
Оба класса БИП содержат инвертор, преобразующий выпрямленное сетевое напряжение в синусоидальное выходное. К сетевому выпрямителю подключается аккумуляторная батарея. Но если в БИП класса "офф-лайн" инвертор подключается только при снижении напряжения сети ниже заданного уровня, то в БИП класса "он-лайн" инвертор работает постоянно, благодаря чему обеспечивается гальваническая развязка от сети, защита от перенапряжений и провалов сетевого напряжения, ограничивается утечка информации по цепям электроснабжения.
На риc. 7.1 а) показаны структурные схемы БИП переменного токов, где резервная цепь содержит аккумуляторную батарею АБ и инвертор И. Если напряжение сети находится в заданных пределах, то нагрузка Н получает электроэнергию через коммутатор К от сети переменного тока. Инвертор в данном случае работает в режиме выпрямителя, подзаряжая аккумуляторную батарею. При снижении напряжения сети ниже заданного уровня коммутатор К отключает сеть от нагрузки. Последняя обеспечивается напряжением переменного тока инвертора И, получающего электроэнергию от аккумуляторной батареи.
Рисунок 7.1. Бесперебойные источники питания с выходным
напряжением переменного тока
На рисунке 7.1 б) при нормальном электроснабжении нагрузка Н получает электроэнергию от сети через последовательно соединенные управляемый выпрямитель УВ и инвертор И. В этом случае коммутатор К находится в отключенном состоянии и аккумуляторная батарея АБ подзаряжается от сети через выпрямитель В. При снижении напряжения сети ниже заданного уровня коммутатор К подключает батарею АБ к инвертору И.
В схеме на рисунке 7.1 в) заряд аккумуляторной батареи АБ осуществляется от управляемого выпрямителя УВ. При электроснабжении нагрузки от сети коммутатор К1 включен, а коммутатор К2 выключен. При переходе на электроснабжение от аккумуляторной батареи коммутатор К1 выключается, а коммутатор К2 включается.
На рисунке 7.1 г) показана схема БИП с двумя входными сетями: основной и резервной. При нормальном электроснабжении коммутатор К1 включен, коммутатор К2 выключен и напряжение на нагрузку Н поступает от основной сети. При снижении напряжения основной сети ниже заданного уровня происходит переключение коммутаторов и соединение нагрузки с резервной сетью.
Структурные схемы БИП постоянного тока показаны на риcунке 7.2.
Рисунок 7.2 – Бесперебойные источники питания с выходным
напряжением постоянного тока
В схеме БИП с выходным напряжением постоянного тока при нормальном электроснабжении нагрузка Н отключена от аккумуляторной батареи АБ (коммутатор К выключен) и получает электроэнергию от сети через выпрямитель В1. Аккумуляторная батарея в это время подзаряжается от сети через выпрямитель В2.
При аварийного режиме в сети коммутатор подключает нагрузку к аккумуляторной батарее. При наличии двух независимых сетей переменного тока (рис.7.2 б) БИП содержит два выпрямителя В1 и В2 и коммутатор К. последний выполняет защитные функции при аварийной ситуации. В составе БИП аккумуляторная батарея может выполняться секционированной, т.е. состоящей из основных элементов ОАБ и дополнительных ДАБ (рис. 7.2 в). В нормальном режиме работы основные элементы подзаряжаются от сети через выпрямитель В1, дополнительные элементы — через выпрямитель В2. При этом коммутатор К1 выключен, а коммутатор К2 включен. Нагрузка попугает электроэнергию от сети через выпрямитель В1. В случае снижения напряжения сети ниже заданного уровня коммутатор К2 выключается, коммутатор К1 включается и нагрузка получает последовательно включенных основных и дополнительных элементов.
Время работы БИП после перехода от сети на аккумуляторную батарею существенно зависит от его загрузки. В таблице 7.1 в качестве примера приведена продолжительность работы различных моделей БИП в зависимости от мощности нагрузки.
Таблица 7.1 - Типовое время работы БИП после пропаданиесетевого напряжения
| Мощность наргузки, В А | Время работы, мин. | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | - | - | |||||
| - | - | - | - | |||||
| - | - | - | - | - | - | |||
| - | - | - | - | - | - | |||
| - | - | - | - | - | - |
Таблица 7.2 Основные характеристики химических источников тока
| Элементы | Номинальное напряжение, В | Номинальная емкость, А-ч | Габаритные размеры, мм | Диапазон рабочих температур, "С | Примечание | |
| А336С | 1,45 | Ø 20,5x59 | -40…+60 | Марганцево-цинковые | ||
| А343С | 1,65 | 2,5 | Ø 26,2x50 | -50…+60 | ||
| А373С | 1,45 | Ø 33,2x61 | -30…+40 | |||
| ЭРМ | 1,45 | Ø 61x36x150 | -40…+60 | |||
| РЦ53У | 1,35 | 0,18 | Ø 15,6x6,8 | -40…+50 | Ртутно-цинковые | |
| ТХЛ316 | Ø 14,5x50,5 | -50…+60 | Литиевые | |||
| CR-2325 | 2,9 | 0,18 |  Ø23x2,5
| -20…+50 | ||
| Аккумуляторы | ||||||
| Д-0,06 | 1,2 | 0,06 | Ø 15,7x6,6 | -20…+45 | Никель-кадмиевые герметичные | |
| Д-0,115 Д | 1,2 | 0,115 | Ø 20x6,6 | -20…+45 | ||
| Д-0,26C | 1,2 | 0,26 | Ø 25,2x9,3 | -20…+45 | ||
| Д-0,56C | 1,2 | 0,55 | Ø 34,6x9,8 | -20…+45 | ||
| Д-0,125 Д | 1,2 | 0,125 | Ø 20x6,6 | -20…+50 | ||
| HКГ-8К | 1,25 | 46,5x30,5x129 | -45…+45 | |||
| КНП-2А | 1,2 | 33x22x70 | -30…+50 | Никель-кадмиевые негерметичные | ||
| КНП-3,5А | 1,2 | 3,5 | 33x22x95,5 | -30…+50 | ||
| НKП-90 | 1,2 | 72x80x188 | -56…+65 | |||
| СЦД12М | 1,86 | 116x50x23 | -30…+50 | |||
| ГБ-10-У-1,3 | 1,3 | 54x53x59 | -40…+60 | |||
| ГИТ-20 | 5,6 | 71,1x35,7xx142 | -50…+60 | Серебряно-цинковые | ||
| Батареи | ||||||
| ЛВБ-316 | 0,24 | 136x76x22 | -50…+60 | Марганцово-цинковые | ||
| 5Д-055С | 8,4 | 0,55 | 14,5x50,5 | -50…+60 | ||
| 7Д-0,125Д-У1-1 | 0,125 | 39x52,8 | -30…+50 | Ртутно-цинковые | ||
| 10Д-0,55С-1 | 12,5 | 0,55 | 24x58 | -20…+50 | Литиевые | |
| 10НКГ-8К | 37x112 | -20…+50 | ||||
| 10НКП-5 | 253x65x165 | -20…+50 | ||||
| 20НКБН-40 | 27,5 | 90x55x165 | -40…+50 | Никель-кадмиевые герметичные | ||
| 21НКБН-6 | 493x175x226 | -30…+50 | ||||
| 22НКБН-25 | 6,25 | 290x189,5x135 | -20…+50 | |||
| 5НКЛБ-70 | 28,8 | 387x216x246 | -40…+50 | |||
| 24КНП-7А | 13,2 | 160x33x267 | -50…+50 | |||
| 11КНПЗ-7 | 280x193,5x121 | -40…+50 | Никель-кадмиевые негерметичные | |||
| 2Ч25НКМ-5Б | 262x84x122 | -25…+50 | ||||
| 12НКП-2А | 28,8 | 262x233x140 | -30…+50 | |||
| 24НКП-7А | - | -50…+60 | ||||
| 21НКПЛ-1,5 | 27,5 | 1,5 | 280x193x120 | -30…+50 | Никель-кадмиевые | |
| 22НКПЛ-2A | 28,8 | 180x90,5x91 | -25…+50 | |||
| 3СЦС1,5 | 8,3 | 1,5 | 188x102,5x100 | -50…+50 | ||
| 5СЦС25 | 42x28x51,5 | -50…+50 | ||||
| 18СЦС15 | 181x153x170 | -40…+50 | ||||
| 20СЦС3 | 4,5 | 280x220x150 | -50…+50 | |||
| 20СЦС18 | 2018x140x105 | -50…+50 | Серебряно-цинковые | |||
| 10НЛЦ-0,9 | 2,5 | 0,9 | 271x235x150 | -50…+50 | ||
| 2НКБН-1,5 | 3,75 | 1,5 | 67,5x40x57 | -50…+50 | ||
| 3НКБН-1,5 | 19,5 | 1,5 | 37x37x68 | -40…+50 | ||
| СДС-3 | 19,5 | 0,45…2 | 37x53x68 | -20…+50 | ||
| УЦ-3Б | 19,5 | 0,45…2 | - | -20…+50 | ||
| УЦ-3В | 0,45…2 | Ø 26,72x52,05 | -50…+55 | |||
