Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, auch unterbrechungsfreie Macht-Quelle, USV oder Unterstützung der Batterie/Schwungrades, ist ein elektrischer Apparat, der Notmacht zu einer Last zur Verfügung stellt, wenn die Eingangsmacht-Quelle, normalerweise Hauptmacht, scheitert. Eine USV unterscheidet sich von einem Hilfs- oder Notmacht-System oder Hilfsgenerator, in dem sie nah-sofortigen Schutz vor Eingangsmacht-Unterbrechungen, durch die Versorgung der Energie zur Verfügung stellen wird, die in Batterien oder einem Schwungrad versorgt ist. Die Durchlaufzeit auf der Batterie von den meisten unterbrechungsfreien Macht-Quellen ist (nur ein paar Minuten) relativ kurz, aber genügend, um eine Hilfsmacht-Quelle anzufangen oder richtig die geschützte Ausrüstung zu schließen.

Eine USV wird normalerweise verwendet, um Computer, Datenzentren, Fernmeldeausrüstung oder andere elektrische Ausrüstung zu schützen, wo eine unerwartete Macht-Störung Verletzungen, Schicksalsschläge, ernste Geschäftsstörung oder Datenverlust verursachen konnte. Die USV-Einheitsreihe in der Größe von Einheiten hat vorgehabt, einen einzelnen Computer ohne einen Videomonitor (ungefähr 200 VA zu schützen, die gelten) zu großen Einheiten, die komplette Datenzentren oder Gebäude antreiben.

Allgemeine Macht-Probleme

Die primäre Rolle jeder USV soll Kurzzeitmacht zur Verfügung stellen, wenn die Eingangsmacht-Quelle scheitert. Jedoch sind die meisten USV-Einheiten auch in unterschiedlichen Graden fähig, allgemeine Dienstprogramm-Macht-Probleme zu korrigieren:

1. Stromspannungsspitze oder gestützte Überspannung
2. die kurze oder anhaltende Verminderung der Eingangsstromspannung.
3. Geräusch, das als ein hoher Frequenzübergangsprozeß oder Schwingung gewöhnlich definiert ist, die in die Linie durch die nahe gelegene Ausrüstung eingespritzt ist.
4. Instabilität der Netzfrequenz.
5. Harmonische Verzerrung: definiert als eine Abfahrt von der idealen sinusförmigen Wellenform auf der Linie erwartet.

USV-Einheiten werden in gestützte Kategorien geteilt, auf welchem von den obengenannten Problemen sie richten, und einige Hersteller ihre Produkte in Übereinstimmung mit der Zahl von Macht-zusammenhängenden Problemen kategorisieren, die sie richten.

Technologien

Die allgemeinen Kategorien von modernen USV-Systemen sind online, linieninteraktiv oder einsatzbereit. Eine Online-USV verwendet eine "doppelte" Umwandlungsmethode, AC-Eingang zu akzeptieren, zum Gleichstrom berichtigend, für die wiederaufladbare Batterie (oder Batterieschnuren) durchzuführen, dann zurück zu 120 V/230 V AC umkehrend, für die geschützte Ausrüstung anzutreiben. Eine linieninteraktive USV erhält den inverter in der Linie aufrecht und adressiert den Gleichstrom-Strom-Pfad der Batterie von der normalen stürmenden Weise bis Versorgung des Stroms um, wenn Macht verloren wird. In einem einsatzbereiten ("indirekten") System wird die Last direkt durch die Eingangsmacht angetrieben, und das Aushilfsmacht-Schaltsystem wird nur angerufen, wenn die Dienstprogramm-Macht scheitert. Der grösste Teil der USV unter 1 kVA ist der linieninteraktiven oder einsatzbereiten Vielfalt, die gewöhnlich weniger teuer sind.

Für große Macht-Einheiten werden dynamische unterbrechungsfreie Stromversorgungen manchmal verwendet. Ein gleichzeitiger Motor/Wechselstromgenerator wird auf den Hauptleitungen über einen Choke verbunden. Energie wird in einem Schwungrad versorgt. Wenn die Hauptmacht scheitert, erhält eine Wirbelstrom-Regulierung die Macht auf der Last aufrecht, so lange die Energie des Schwungrades nicht erschöpft wird. DUPS werden manchmal verbunden oder mit einem Dieselgenerator integriert, der nach einer kurzen Verzögerung angemacht wird, eine unterbrechungsfreie Dieseldrehstromversorgung (DRUPS) bildend.

Eine Kraftstoffzell-USV ist in den letzten Jahren mit Wasserstoff und einer Kraftstoffzelle als eine Macht-Quelle entwickelt worden, potenziell lange Durchlaufzeiten in einem kleinen Raum zur Verfügung stellend.

Offline / Reserve

Das indirekte / Hilfs-USV (SPS) bietet nur die grundlegendsten Eigenschaften an, Woge-Schutz und Batterieunterstützung zur Verfügung stellend. Die geschützte Ausrüstung wird normalerweise direkt mit der eingehenden Dienstprogramm-Macht verbunden. Wenn die eingehende Stromspannung unter einem vorher bestimmten Niveau fällt, macht der SPS seinen inneren Gleichstrom-AC inverter Schaltsystem an, das von einem inneren Akku angetrieben wird. Der SPS schaltet dann mechanisch die verbundene Ausrüstung zu seinem Gleichstrom-AC inverter Produktion ein. Die Umschaltungszeit kann nicht weniger als 25 Millisekunden abhängig von der Zeitdauer sein es nimmt die Hilfs-USV, um die verlorene Dienstprogramm-Stromspannung zu entdecken. Die USV wird entworfen, um bestimmte Ausrüstung, wie ein Personalcomputer, ohne jedes nicht einwandfreie kurze Bad oder Spannungsabfall zu diesem Gerät anzutreiben.

Linieninteraktiv

Die linieninteraktive USV ist in der Operation einer Hilfs-USV, aber mit der Hinzufügung eines Mehrklaps-Autotransformators der variablen Stromspannung ähnlich. Das ist ein spezieller Typ des Transformators, der hinzufügen oder angetriebene Rollen der Leitung abziehen kann, dadurch zunehmend oder das magnetische Feld und die Produktionsstromspannung des Transformators vermindernd.

Dieser Typ der USV ist im Stande, dauernde undervoltage Spannungsabfälle und Überspannungswogen zu dulden, ohne die beschränkte Reservebatteriemacht zu verbrauchen. Es ersetzt stattdessen durch das automatische Auswählen verschiedener Macht-Klapse auf dem Autotransformator. Abhängig vom Design, den Autotransformator-Klaps ändernd, kann eine sehr kurze Produktionsmacht-Störung verursachen, die mit einer Warnung des Macht-Verlustes ausgestatteten UPSs veranlassen kann, für einen Moment "zu zirpen".

Das ist populär sogar im preiswertesten UPSs geworden, weil er bereits eingeschlossene Bestandteile ausnutzt. Der 50/60 Haupthz-Transformator hat gepflegt, sich zwischen der Linienstromspannung umzuwandeln, und Batteriestromspannung muss zwei ein bisschen verschiedene Windungszahlverhältnisse zur Verfügung stellen: Ein, um die Batterieproduktionsstromspannung (normalerweise ein Vielfache 12 V) zur Linienstromspannung und einer zweiten umzuwandeln, um die Linienstromspannung zu einer ein bisschen höheren Batterieaufladungsstromspannung (wie ein Vielfache 14 V) umzuwandeln. Weiter ist es leichter, die Schaltung auf der Linienstromspannungsseite des Transformators wegen der niedrigeren Ströme auf dieser Seite zu tun.

Um die Eigenschaft des Dollars/Zunahme zu gewinnen, ist alles, was erforderlich ist, zwei getrennte Schalter, so dass der AC-Eingang mit einem der zwei primären Klapse verbunden werden kann, während die Last mit dem anderen so mit dem primären windings des Haupttransformators als ein Autotransformator verbunden wird. Die Batterie kann noch beladen werden, während man eine Überspannung "angreift", aber während sie einen undervoltage "erhöht", ist die Transformator-Produktion zu niedrig, um die Batterien zu beladen.

Autotransformatoren können konstruiert werden, um eine breite Reihe zu bedecken, Eingangsstromspannungen zu ändern, aber das verlangt mehr Klaps- und Zunahme-Kompliziertheit und Aufwand der USV. Es ist für den Autotransformator üblich, eine Reihe nur von ungefähr 90 V zu 140 V für 120 V Macht zu bedecken, und dann auf die Batterie umzuschalten, wenn die Stromspannung viel höher oder tiefer geht als diese Reihe.

In Bedingungen der niedrigen Stromspannung wird die USV aktueller verwenden als normal, so kann sie einen höheren aktuellen Stromkreis brauchen als ein normales Gerät. Zum Beispiel, um ein 1000-Watt-Gerät an 120 Volt anzutreiben, wird die USV 8.33 Ampere ziehen. Wenn ein Spannungsabfall vorkommt und die Spannungsabfälle zu 100 Volt, wird die USV 10 Ampere ziehen, um zu ersetzen. Das arbeitet auch rückwärts, so dass in einer Überspannungsbedingung die USV weniger aktuell brauchen wird.

Online / Doppelte Konvertierung

Die Online-USV ist für Umgebungen ideal, wo elektrische Isolierung notwendig ist oder für die Ausrüstung, die zu Macht-Schwankungen sehr empfindlich ist. Obwohl einmal vorher vorbestellt für sehr große Installationen von 10 Kilowatt oder mehr Fortschritte in der Technologie ihm jetzt erlaubt haben, als ein allgemeines Verbrauchergerät verfügbar zu sein, 500 Watt oder weniger liefernd. Die anfänglichen Kosten der Online-USV können ein bisschen höher sein, aber seine Gesamtkosten des Eigentumsrechts sind allgemein tiefer wegen des längeren Batterielebens. Die Online-USV kann notwendig sein, wenn die Macht-Umgebung "laut" ist, wenn sich Dienstprogramm-Macht senkt, sind Ausfälle und andere Anomalien häufig, wenn der Schutz von empfindlichen, ist ES, den Ausrüstung lädt, erforderlich, oder wenn die Operation von einem verlängert-geführten Aushilfsgenerator notwendig ist.

Die grundlegende Technologie der Online-USV ist dasselbe als in einer einsatzbereiten oder linieninteraktiven USV. Jedoch kostet es normalerweise viel mehr, wegen seiner, ein AC zu Gleichstrom viel größeres aktuelles Batterieladegerät/Berichtiger, und mit dem Berichtiger habend, und inverter hat vorgehabt, unaufhörlich mit verbesserten Kühlsystemen zu laufen. Es wird eine Doppelt-Umwandlungs-USV wegen des Berichtigers genannt, direkt den inverter, selbst wenn angetrieben vom normalen AC Strom steuernd.

In einer Online-USV werden die Batterien immer mit dem inverter verbunden, so dass keine Macht-Übertragungsschalter notwendig sind. Wenn Macht-Verlust vorkommt, fällt der Berichtiger einfach aus dem Stromkreis heraus, und die Batterien halten die Macht unveränderlich und unverändert. Wenn Macht wieder hergestellt wird, setzt der Berichtiger fort, den grössten Teil der Last zu tragen, und beginnt, die Batterien zu beladen, obwohl der stürmende Strom beschränkt werden kann, um den Hochleistungsberichtiger davon abzuhalten, die Batterien zu überhitzen und vom Elektrolyt zu kochen.

Der Hauptvorteil für die Online-USV ist seine Fähigkeit, eine elektrische Brandmauer zwischen der eingehenden Dienstprogramm-Macht und empfindlichen elektronischen Ausrüstung zur Verfügung zu stellen.

Hybride Topologie / verdoppelt Konvertierung auf Verlangen

Diese hybriden Designs haben keine offizielle Benennung, obwohl ein Name, der durch den HP und Eaton verwendet ist, doppelte Konvertierung auf Verlangen ist. Dieser Stil der USV wird zu hohen Leistungsfähigkeitsanwendungen ins Visier genommen, während man noch die Eigenschaften und das durch die doppelte Konvertierung angebotene Schutzniveau aufrechterhält.

Eine Hybride (verdoppeln Konvertierung auf Verlangen), funktioniert USV als eine off-line/standby USV, wenn Macht-Bedingungen innerhalb eines bestimmten Voreinstellungsfensters sind. Das erlaubt der USV, sehr hohe Leistungsfähigkeitseinschaltquoten zu erreichen. Wenn die Macht-Bedingungen außerhalb der vorherbestimmten Fenster schwanken, schaltet die USV auf die online/doppelte Umwandlungsoperation um. In der doppelten Umwandlungsweise kann sich die USV für Stromspannungsschwankungen anpassen, ohne Batteriemacht verwenden zu müssen, kann Liniengeräusch herausfiltern und Frequenz kontrollieren. Beispiele dieser hybriden/doppelten Konvertierung auf Verlangen USV-Design sind der HP R8000, HP R12000, HP RP12000/3 und der Eaton BladeUPS.

Eisenwiderhallend

Eisenwiderhallende Einheiten funktionieren ebenso als eine Hilfs-USV-Einheit; jedoch sind sie online, ausgenommen dass ein eisenwiderhallender Transformator verwendet wird, um die Produktion zu filtern. Dieser Transformator wird entworfen, um Energie lange genug zu halten, die Zeit zwischen der Schaltung von der Linienmacht bis Batteriemacht zu bedecken, und beseitigt effektiv die Übertragungszeit. Viele eisenwiderhallende UPSs sind (AC/DC-AC) um 82-88 % effizient und bieten ausgezeichnete Isolierung an.

Der Transformator hat drei windings, ein für die gewöhnliche Hauptmacht, das zweite für die berichtigte Batteriemacht und das dritte für die Produktion AC Macht zur Last.

Das war einmal der dominierende Typ der USV und wird auf ungefähr die Reihe beschränkt. Diese Einheiten werden noch in einigen Industrieeinstellungen (Öl und Gas-, petrochemisch, chemisch, Dienstprogramm und Schwerindustrie-Märkte) wegen der robusten Natur der USV hauptsächlich verwendet. Viele eisenwiderhallende UPSs das Verwenden der kontrollierten ferro Technologie können mit Ausrüstung des Faktor-Korrigierens der Macht nicht aufeinander wirken.

Gleichstrom-Macht

Eine USV, die entworfen ist, um Gleichstrom-Ausrüstung anzutreiben, ist einer Online-USV sehr ähnlich, außer dass es keine Produktion inverter braucht, und häufig das angetriebene Gerät keine Macht-Versorgung braucht. Anstatt AC zum Gleichstrom umzuwandeln, um Batterien dann zu beladen, akzeptiert der Gleichstrom zu AC, um das Außengerät, und dann zurück zum Gleichstrom innerhalb des angetriebenen Geräts, einer Ausrüstung anzutreiben, Gleichstrom-Macht direkt und erlaubt einem oder mehr Umwandlungsschritten, beseitigt zu werden. Diese Ausrüstung ist als ein Berichtiger allgemeiner bekannt.

Viele im Fernmeldewesen verwendete Systeme verwenden 48 V Gleichstrom-Macht, weil sie weniger einschränkende Sicherheitsregulierungen, solcher hat, als in der Röhre und den Anschlusskästen installiert werden. Gleichstrom ist normalerweise die dominierende Macht-Quelle für das Fernmeldewesen gewesen, und AC ist normalerweise die dominierende Quelle für Computer und Server gewesen.

Es hat viel Experimentieren mit 48 V Gleichstrom-Macht für Computerserver, in der Hoffnung darauf gegeben, die Wahrscheinlichkeit des Misserfolgs und die Kosten der Ausrüstung zu reduzieren. Jedoch, um denselben Betrag der Macht zu liefern, muss der Strom größer sein als eine Entsprechung 120 V oder 230 V Stromkreis; größerer Strom verlangt größere Leiter oder mehr als Hitze verlorene Energie.

Hochspannungsgleichstrom (380 V) findet Gebrauch in einigen Datenzentrum-Anwendungen, und berücksichtigt kleine Macht-Leiter, aber ist den komplizierteren elektrischen Coderegeln für die sichere Eindämmung von Hochspannungen unterworfen.

Der grösste Teil des Macht-Bedarfs der Macht-Versorgung der geschalteten Weise (SMPS) für PCs kann (230 V Hauptstromspannung × ) direkt behandeln, weil die erste Sache, die sie zum AC-Eingang machen, ist, berichtigen es. Das verursacht wirklich unausgeglichene Heizung in der Eingangsberichtiger-Bühne, weil die Volllast nur Hälfte davon durchführt, aber das ist nicht allgemein ein bedeutendes Problem. (Macht-Bedarf mit einem 115/230, den V Schalter als ein Spannungsverdoppler bedient, wenn in 115 V Position, die wirklich AC Macht verlangt, aber die Spannungsverdoppler-Konfiguration verwendet auch nur Hälfte des Berichtigers, so wird es gewiss im Stande sein, die Unausgeglichenheit, wenn bedient, vom Gleichstrom in 230 V Position zu behandeln.)

Dreh-DRUPS (Dieseldreh-USV)

Eine Dreh-USV verwendet die Trägheit eines Drehen-Schwungrades der hohen Masse (Schwungrad-Energielagerung), um Kurzzeitfahrt - durch im Falle des Macht-Verlustes zur Verfügung zu stellen. Das Schwungrad handelt auch als ein Puffer gegen Macht-Spitzen und Absacken, da solche Kurzzeitmacht-Ereignisse nicht im Stande sind, die Rotationsgeschwindigkeit des Hoch-Massenschwungrades merkbar zu betreffen. Es ist auch eines der ältesten Designs, Vakuumtuben und integrierte Stromkreise zurückdatierend.

betrachten kann, ist es online, da es unaufhörlich unter üblichen Zuständen spinnt. Jedoch, verschieden von einer batteriebasierten USV, stellen Schwungrad-basierte USV-Systeme normalerweise 10 bis 20 Sekunden des Schutzes zur Verfügung, bevor sich das Schwungrad verlangsamt hat und Macht-Produktionshalt. Es wird in Verbindung mit Hilfsdieselgeneratoren traditionell verwendet, Aushilfsmacht nur für die kurze Zeitspanne zur Verfügung stellend, die der Motor anfangen zu führen und seine Produktion stabilisieren muss.

Die Dreh-USV wird allgemein für Anwendungen vorbestellt, die mehr als 10,000 Watt des Schutzes brauchen, um den Aufwand zu rechtfertigen und aus den Vorteil-Dreh-USV-Systemen einen Nutzen zu ziehen, bringen. Ein größeres Schwungrad oder vielfache Schwungräder, die in der Parallele funktionieren, werden die Reservelaufzeit oder Kapazität vergrößern.

Weil die Schwungräder eine mechanische Macht-Quelle sind, ist es nicht notwendig, einen elektrischen Motor oder Generator als ein Vermittler dazwischen zu verwenden, und ein Dieselmotor hat vorgehabt, Notmacht zur Verfügung zu stellen. Durch das Verwenden eines Übertragungsgetriebes kann die Rotationsträgheit des Schwungrades verwendet werden, um einen Dieselmotor, und einmal das Laufen direkt in Gang zu bringen, der Dieselmotor kann verwendet werden, um das Schwungrad direkt zu spinnen. Vielfache Schwungräder können in der Parallele durch mechanische Gegenwellen, ohne das Bedürfnis nach getrennten Motoren und Generatoren für jedes Schwungrad ebenfalls verbunden werden.

Sie werden normalerweise entworfen, um sehr hohe aktuelle Produktion im Vergleich zu einer rein elektronischen USV zur Verfügung zu stellen, und sind besser im Stande, Einströmen-Strom für induktive Lasten wie Motoranlauf oder Kompressor-Lasten, sowie medizinischer MRI und cath Laboratorium-Ausrüstung zur Verfügung zu stellen. Es ist auch im Stande zu dulden kurzschließen Bedingungen, die bis zu 17mal größer sind als eine elektronische USV, einem Gerät erlaubend, eine Sicherung zu blasen und zu scheitern, während andere Geräte noch fortsetzen, von der Dreh-USV angetrieben zu werden.

Sein Lebenszyklus ist gewöhnlich viel größer als eine rein elektronische USV, bis zu 30 Jahre oder mehr. Aber sie verlangen wirklich periodische Ausfallzeit für die mechanische Wartung wie Kugellager-Ersatz. In der größeren Systemüberfülle des Systems sichert die Verfügbarkeit von Prozessen während dieser Wartung. Batteriebasierte Designs verlangen Ausfallzeit nicht, wenn die Batterien heiß getauscht werden können, der gewöhnlich der Fall für größere Einheiten ist. Neuere Dreheinheiten verwenden Technologien wie magnetische Lager und luftausgeleerte Einschließungen, um Hilfsleistungsfähigkeit zu vergrößern und Wartung auf sehr niedrige Stufen zu reduzieren.

Gewöhnlich wird das Hoch-Massenschwungrad in Verbindung mit einem Motorgenerator-System verwendet. Diese Einheiten können als konfiguriert werden:

1. Ein Motor, einen mechanisch verbundenen Generator, steuernd
2. Ein vereinigter gleichzeitiger Motor und Generator verwunden in Wechselablagefächern eines einzelnen Rotors und Statoren,
3. Eine hybride Dreh-USV, entworfen ähnlich einer Online-USV, außer dass es das Schwungrad im Platz von Batterien verwendet. Der Berichtiger steuert einen Motor, das Schwungrad zu spinnen, während ein Generator das Schwungrad verwendet, um den inverter anzutreiben.

Im Falle dass Nr. 3 der Motorgenerator gleichzeitig/gleichzeitig oder Induktion / gleichzeitig sein kann. Die Motorseite der Einheit, im Falle dass Nr. 2 und 3 direkt von einer AC Macht-Quelle (normalerweise wenn in der Inverter-Umleitung), ein 6-Schritte-Doppelt-Umwandlungsmotorantrieb oder ein 6-Pulse-inverter gesteuert werden können. Fall Nr. 1 verwendet ein einheitliches Schwungrad als eine Kurzzeitenergiequelle statt Batterien, um Zeit für den äußerlichen, elektrisch verbundener gensets zu erlauben, anzufangen und online gebracht zu werden. Fall Nr. 2 und 3 kann Batterien oder ein freistehendes elektrisch verbundenes Schwungrad als die Kurzzeitenergiequelle verwenden.

Anwendungen

N+1

In großen Geschäftsumgebungen, wo Zuverlässigkeit von großer Bedeutung ist, kann eine einzelne riesige USV auch ein einzelner Punkt des Misserfolgs sein, der viele andere Systeme stören kann. Um größere Zuverlässigkeit zur Verfügung zu stellen, können vielfache kleinere USV-Module und Batterien zusammen integriert werden, um überflüssigen zu einer sehr großer USV gleichwertigen Macht-Schutz zur Verfügung zu stellen. "N+1" bedeutet, dass, wenn die Last durch N Module geliefert werden kann, die Installation N+1 Module enthalten wird. Auf diese Weise wird der Misserfolg eines Moduls Systemoperation nicht zusammenpressen.

Vielfache Überfülle

Viele Computerserver bieten die Auswahl des überflüssigen Macht-Bedarfs an, so dass im Falle eines Macht-Versorgungsmangels ein oder mehr anderer Macht-Bedarf im Stande ist, die Last anzutreiben. Das ist ein kritischer Punkt - jede Macht-Versorgung muss im Stande sein, den kompletten Server allein anzutreiben.

Überfülle wird weiter durch das Einstecken jeder Macht-Versorgung in einen verschiedenen Stromkreis (d. h. zu einem verschiedenen selbsttätigen Unterbrecher) erhöht.

Überflüssiger Schutz kann weiter noch durch das Anschließen jeder Macht-Versorgung an seine eigene USV erweitert werden. Das stellt doppelten Schutz sowohl vor einem Macht-Versorgungsmisserfolg als auch vor einem USV-Misserfolg zur Verfügung, so dass fortlaufende Operation gesichert wird. Diese Konfiguration wird auch 1+1 oder 2N Überfülle genannt. Wenn das Budget zwei identische USV-Einheiten dann nicht berücksichtigt, ist es übliche Praxis, um eine Macht-Versorgung in die Hauptmacht und anderen in die USV einzustecken.

Außengebrauch

Wenn ein USV-System draußen gelegt wird, sollte es einige spezifische Eigenschaften haben, die versichern, dass es Wetter ohne Wirkung auf die Leistung dulden kann. Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Regen und Schnee unter anderen sollten vom Hersteller betrachtet werden, wenn man ein Außen-USV-System entwirft. Betriebstemperaturreihen für Außen-USV-Systeme konnten ungefähr 40 °C zu +55 °C sein.

Außen-USV-Systeme können Pol, Boden (Sockel) sein, oder Gastgeber ist gestiegen. Außenumgebung konnte äußerste Kälte bedeuten, in welchem Fall das Außen-USV-System eine Batterieheizungsmatte oder äußerste Hitze einschließen sollte, in welchem Fall das Außen-USV-System ein Anhänger-System oder ein Klimatisierungssystem einschließen sollte.

Innere Systeme

USV-Systeme können entworfen werden, um innerhalb eines Computerfahrgestells gelegt zu werden. Es gibt zwei Typen der inneren USV. Der erste Typ ist eine miniaturisierte regelmäßige USV, die klein genug gemacht wird, um eine 5.25-zöllige CD-ROM-Ablagefach-Bucht eines regelmäßigen Computerfahrgestells einzubauen. Der andere Typ wird überarbeitet, Macht-Bedarf schaltend, der Doppel-AC oder Gleichstrom-Macht-Quellen als Eingänge verwertet und eingebaute umschaltende Kontrolleinheiten hat.

Maschinenstandards

Das Messen der Leistungsfähigkeit

Auf die Weise wird Leistungsfähigkeit gemessen ändert sich massiv im USV-Markt, und es gibt mehrere Gründe dafür. Viele USV-Hersteller behaupten, das höchste Niveau der Leistungsfähigkeit häufig mit verschiedenen Sätzen von Kriterien zu haben, um diese Zahlen zu erreichen. Die Industrienorm kann diskutiert werden, um irgendetwas zwischen 93 %-96 % zu sein, wenn eine USV in der vollen betrieblichen Weise ist, und diese Zahl-Gesellschaften zu erreichen, häufig ihre USV in einem idealen Drehbuch stellt. Leistungsfähigkeit erscheint vor Ort sind häufig am 90-%-Zeichen wegen unterschiedlicher Macht-Bedingungen viel näher. Das vollkommene Drehbuch wird in Wirklichkeit, wegen des andauernden Stromspannungsabsackens von den Hauptleitungen und der abnehmenden Leistungsfähigkeit von USV-Batterien nie geschehen.

Garantie

Die Garantie auf unterbrechungsfreien Stromversorgungen hat sich im Laufe der vorigen beiden von Jahren geändert, häufig abhängend, wenn eine Maschine Einzelne Phase oder Drei Phase ist. Wenige Gesellschaften bewerben sich auf der Garantie, mit dem Fokus hauptsächlich auf der Leistungsfähigkeit und den Wartungsverträgen. Die Standardhersteller-Garantie ist irgendetwas zwischen 1-2 Jahren und kann sogar auf bestimmte Aspekte der Maschine beschränkt werden, häufig der teureren Sachen wie Batterieersatz ausschließend. Sich auf einen Markt konzentrierend, bieten Gesellschaften, die Drei Phase jedoch jetzt liefern, längere Garantien mit der Norm an, die an 2 Jahren aber nicht dem einzelnen Jahr näher ist.

Schwierigkeiten, die mit Generator-Gebrauch konfrontieren

Frequenzschwankungen

Die Stromspannung und Frequenz der durch einen Generator erzeugten Macht hängen von der Motorgeschwindigkeit ab. Die Geschwindigkeit wird von einem System genannt einen Gouverneur kontrolliert. Einige Gouverneure sind mechanisch, und einige sind elektronisch. Der Job des Gouverneurs ist, die Stromspannung und Frequenz unveränderlich zu halten, während sich die Last auf dem Generator ändert. Das kann ein Problem aufwerfen, wo, zum Beispiel, die Anlauf-Woge eines Aufzugs kurze "Lichtpunkte" in der Frequenz des Generators oder der Produktionsstromspannung verursachen kann, so alle anderen durch den Generator angetriebenen Geräte betreffend. Viele Radioübertragungsseiten werden Aushilfsdieselgeneratoren - im Fall von Radiosendern der Umfang-Modulation (AM), die Last haben, die durch die Sender-Änderungen in Übereinstimmung mit dem Signalpegel präsentiert ist. Das führt zum Drehbuch, wo der Generator ständig versucht, die Produktionsstromspannung und Frequenz zu korrigieren, als sich die Last ändert.

Es ist für eine USV-Einheit möglich, mit einem Generator oder einer schlechten Hauptversorgung unvereinbar zu sein; falls seine Entwerfer den Mikroprozessor-Code geschrieben hatten, um genau (oder) Versorgungsfrequenz zu verlangen, um zu funktionieren; mit dieser nicht entsprochenen Bedingung konnte die USV auf der Batteriemacht bleiben, unfähig seiend, die unpassende Versorgungsstromspannung wiederzuverbinden.

Dieses Problem von Eingangsfrequenzvoraussetzungen sollte kein Problem durch den Gebrauch einer Doppelten Konvertierung / Online-USV sein. Eine USV dieser Topologie sollte im Stande sein, sich an jede Eingangsfrequenz mit seiner eigenen inneren Uhr-Quelle anzupassen, um die erforderliche 50 oder 60 Hz-Versorgungsfrequenz zu erzeugen.

Macht-Faktor

Ein Problem in der Kombination einer "doppelten" Umwandlungs-USV und eines Generators ist die durch die USV geschaffene Stromspannungsverzerrung. Der Eingang einer doppelten Umwandlungs-USV ist im Wesentlichen ein großer Berichtiger. Der durch die USV gezogene Strom ist nichtsinusförmig. Das veranlasst die Stromspannung vom Generator, auch nichtsinusförmig zu werden. Die Stromspannungsverzerrung kann dann Probleme in der ganzen elektrischen Ausrüstung verursachen, die mit dem Generator einschließlich der USV selbst verbunden ist. Dieses Niveau "des Geräusches" wird als ein Prozentsatz der "Harmonischen Gesamtverzerrung des Stroms" (THD (i)) gemessen. Klassische USV-Berichtiger haben einen THD (i) Niveau von ungefähr 25-30 %. Um Stromspannungsverzerrung zu verhindern, verlangt das mehr als zweimal so große Generatoren wie die USV.

Es gibt mehrere Lösungen, den THD (i) in einer doppelten Umwandlungs-USV zu reduzieren:

Passive Macht-Faktor-Korrektur: (Passiver PFC)

Klassische Lösungen wie passive Filter reduzieren THD (i) auf 5-10 % an der Volllast. Sie sind zuverlässig, aber groß und arbeiten nur an der Volllast, und werfen ihre eigenen Probleme, wenn verwendet, im Tandem mit Generatoren auf.

Wirkleistungsfaktor-Korrektur:

Eine Alternativlösung ist ein aktiver Filter. Durch den Gebrauch solch eines Geräts THD kann (i) auf 5 % über die Vollmacht-Reihe fallen. Die neueste Technologie in doppelten Umwandlungs-USV-Einheiten ist ein Berichtiger, der klassische Berichtiger-Bestandteile (thyristors und Dioden), aber hohe Frequenzbestandteile (IGBTs) nicht verwendet. Eine doppelte Umwandlungs-USV mit einem IGBT Berichtiger kann einen THD (i) mindestens 2 % haben. Das beseitigt völlig das Bedürfnis zur Übergröße der Generator (und Transformatoren), ohne zusätzliche Filter, Investitionskosten, Verluste oder Raum.

Kommunikation

Macht-Management (PM) verlangt

1. Die USV, um seinen Status beim Computer zu melden, rast es über eine Kommunikationsverbindung wie ein Serienhafen, Ethernet oder USB
2. Ein Subsystem im OS, der die Berichte bearbeitet und Ankündigungen erzeugt, PREMIERMINISTER-Ereignisse erzeugt oder einem geschlossenen bestellten befiehlt. Einige USV-Hersteller veröffentlichen ihre Nachrichtenprotokolle, aber andere Hersteller (wie APC) verwenden Eigentumsprotokolle.

Die grundlegenden Kontrollmethoden des Computers zur USV sind für die isomorphe Nachrichtenübermittlung von einer einzelnen Quelle zu einem einzelnen Ziel beabsichtigt. Zum Beispiel kann eine einzelne USV zu einem einzelnen Computer in Verbindung stehen, um Zustandsinformation über die USV zur Verfügung zu stellen, und dem Computer zu erlauben, die USV zu kontrollieren. Ähnlich ist das Universale Serienbusprotokoll auch beabsichtigt, um einen einzelnen Computer mit vielfachen peripherischen Geräten zu verbinden.

In einigen Situationen ist es für eine einzelne große USV nützlich im Stande zu sein, mit mehreren geschützten Geräten zu kommunizieren. Für die traditionelle Reihe oder USB-Kontrolle kann ein Signalerwiderungsgerät verwendet werden, der zum Beispiel einer USV erlaubt, zu fünf Computern in Verbindung zu stehen, die Serien- oder USB-Verbindungen verwenden. Jedoch ist das Aufspalten normalerweise nur eine Richtung von der USV bis die Geräte, um Zustandsinformation zur Verfügung zu stellen. Kehren Sie zurück Kontrollsignale können nur von einem der geschützten Systeme zur USV erlaubt werden.

Da Ethernet in der üblichen Anwendung zugenommen hat, da die 1990er Jahre Kontrollsignale jetzt zwischen einer einzelnen USV und vielfachen Computern mit Standarddatennachrichtenmethoden von Ethernet wie TCP/IP allgemein gesandt werden. Der Status und die Steuerinformation sind normalerweise encrypted, so dass zum Beispiel ein Außenhacker Kontrolle der USV nicht gewinnen und ihm befehlen kann zuzumachen.

Der Vertrieb von USV-Status- und Kontrolldaten verlangt, dass alle intermediären Geräte wie Schalter von Ethernet oder Serienmultiplexers durch ein oder mehr USV-Systeme in der Größenordnung von den USV-Alarmsignalen angetrieben werden, um die Zielsysteme während eines Macht-Ausfalls zu erreichen.

Batterien

Die Durchlaufzeit für eine batteriebetriebene USV hängt vom Typ und der Größe von Batterien und der Rate der Entladung und der Leistungsfähigkeit des inverter ab. Die Gesamtkapazität einer leitungssauren Batterie ist eine Funktion der Rate, an der sie entladen wird, der als das Gesetz von Peukert beschrieben wird.

Hersteller liefern Durchlaufzeit, die in Minuten für paketierte USV-Systeme gilt. Größere Systeme (solcher bezüglich Datenzentren) verlangen, dass ausführlich berichtete Berechnung der Last, inverter Leistungsfähigkeit und Batterieeigenschaften sicherstellt, dass die erforderliche Dauer erreicht wird.

Allgemeine Batterieeigenschaften und Lastprüfung

Wenn eine leitungssaure Batterie beladen oder entladen wird, betrifft das am Anfang nur die reagierenden Chemikalien, die an der Schnittstelle zwischen den Elektroden und dem Elektrolyt sind. Mit der Zeit breitet sich die Anklage, die in den Chemikalien an der Schnittstelle häufig versorgt ist, genannt "Schnittstelle-Anklage", durch die Verbreitung dieser Chemikalien überall im Volumen des aktiven Materials aus.

Wenn eine Batterie völlig entladen worden ist (z.B, wurden die Autolichter auf dem Nacht-verlassen), und wird als nächstes eine schnelle Anklage seit nur ein paar Minuten gegeben, dann während der kurzen stürmenden Zeit entwickelt sie nur eine Anklage in der Nähe von der Schnittstelle. Die Batteriestromspannung kann sich erheben, um der Ladegerät-Stromspannung nah zu sein, so dass der stürmende Strom bedeutsam abnimmt. Nach ein paar Stunden wird sich diese Schnittstelle-Anklage zum Volumen der Elektrode und des Elektrolyts ausbreiten, zu einer Schnittstelle-Anklage so niedrig führend, dass es ungenügend sein kann, um das Auto anzufangen.

Wegen der Schnittstelle-Anklage kurze USV-Selbsttest-Funktionen, die dauern, können nur ein paar Sekunden nicht die wahre Laufzeitkapazität einer USV genau widerspiegeln, und stattdessen sind eine verlängerte Wiederkalibrierung oder erschöpfter Test, der tief die Batterie entlädt, erforderlich.

Die tiefe Entladungsprüfung ist selbst zu Batterien wegen der Chemikalien in der entladenen Batterie zerstörend, die anfängt, in hoch stabile molekulare Gestalten zu kristallisieren, die sich nicht wiederauflösen werden, wenn die Batterie wieder geladen wird, dauerhaft Anklage-Kapazität reduzierend. In sauren Leitungsbatterien ist das als sulfation bekannt sondern auch betrifft andere Typen wie Nickel-Kadmium-Batterien und Lithiumbatterien. Deshalb wird es allgemein empfohlen, dass erschöpfte Tests selten, solcher als alle sechs Monate zu einem Jahr durchgeführt werden.

Prüfung von Reihen von Batterien/Zellen

Kommerzielle USV-Systeme des Mehrkilowatts mit großen und leicht zugänglichen Batteriebanken sind zum Isolieren und der Prüfung individueller Zellen innerhalb einer Batterieschnur fähig, die aus jeder Batterie der vereinigten Zelle Einheiten (wie saure Leitungsbatterien von 12 Volt) oder individuelle chemische Zellen angeschlossen der Reihe nach besteht. Das Isolieren einer einzelnen Zelle und die Installation eines Springers im Platz davon erlauben einer Batterie, geEntladungsprüft zu werden, während der Rest der Batterieschnur beladen und verfügbar bleibt, um Schutz zur Verfügung zu stellen.

Es ist auch möglich, die elektrischen Eigenschaften von individuellen Zellen in einer Batterieschnur mit Zwischensensorleitungen zu messen, die an jedem Zelle-zu-Zelle-Verbindungspunkt installiert werden, und sowohl individuell als auch insgesamt kontrolliert haben. Batterieschnuren können auch als Reihe-Parallele, zum Beispiel zwei Sätze von 20 Zellen angeschlossen werden. In solch einer Situation ist es auch notwendig, aktuellen Fluss zwischen parallelen Schnuren zu kontrollieren, weil Strom zwischen den Schnuren zirkulieren kann, um die Effekten von schwachen Zellen, toten Zellen mit dem hohen Widerstand oder shorted Zellen zu erwägen. Zum Beispiel können sich stärkere Schnuren durch schwächere Schnuren entladen, bis Stromspannungsunausgewogenheit gleichgemacht wird, und das factored in die individuellen Zwischenzellmaße innerhalb jeder Schnur sein muss.

Mit der Reihe parallele Batteriewechselwirkungen

In der Reihe-Parallele angeschlossene Batterieschnuren können ungewöhnliche Misserfolg-Weisen wegen Wechselwirkungen zwischen den vielfachen parallelen Schnuren entwickeln. Fehlerhafte Batterien in einer Schnur können die Operation und Lebensspanne von guten/neuen Batterien in anderen Schnuren nachteilig betreffen. Diese Probleme gelten auch für andere Situationen, wo mit der Reihe parallele Schnuren nicht nur in USV-Systemen sondern auch in elektrischen Fahrzeuganwendungen verwendet werden.

Denken Sie eine mit der Reihe parallele Batterieeinordnung mit allen guten Zellen, und man wird shorted oder tot:

• Die erfolglose Zelle wird die maximale entwickelte Stromspannung für die komplette Reihe-Schnur reduzieren, innerhalb deren es ist.
• Andere Reihe-Schnuren, die in der Parallele mit der erniedrigten Schnur angeschlossen sind, werden sich jetzt durch die erniedrigte Schnur entladen, bis ihre Stromspannung die Stromspannung der erniedrigten Schnur vergleicht, potenziell zu viel berechnend und zum Elektrolyt-Kochen und outgassing von den restlichen guten Zellen in der erniedrigten Schnur führend. Diese parallelen Schnuren können jetzt nie völlig wieder geladen werden, weil die vergrößerte Stromspannung von durch die Schnur verbluten wird, die die erfolglose Batterie enthält.
• Aufladung von Systemen kann versuchen, Batterieschnur-Kapazität durch das Messen gesamter Stromspannung zu messen. Wegen der gesamten Schnur-Stromspannungserschöpfung wegen der toten Zellen kann das stürmende System das als ein Staat der Entladung entdecken, und wird unaufhörlich versuchen, die mit der Reihe parallelen Schnuren zu beladen, der zum dauernden Überladen und Schaden an allen Zellen in der erniedrigten Reihe-Schnur führt, die die beschädigte Batterie enthält.
• Wenn leitungssaure Batterien verwendet werden, werden alle Zellen in den früher guten parallelen Schnuren zum Sulfat wegen der Unfähigkeit für sie beginnen, völlig wieder geladen zu werden, auf die Lagerungskapazität dieser Zellen hinauslaufend, die dauerhaft beschädigen werden, selbst wenn sich die beschädigte Zelle in derjenigen abgebaut ist, wird Schnur schließlich entdeckt und durch eine neue ersetzt.

Die einzige Weise, diese feinen mit der Reihe parallelen Schnur-Wechselwirkungen zu verhindern, ist, indem er parallele Schnuren an ganz nicht verwendet wird und getrennte Anklage-Kontrolleure und inverters für individuelle Reihe-Schnuren verwendet wird.

Reihe neue/alte Batteriewechselwirkungen

Sogar gerade kann eine einzelne Reihe von Batterien verdrahtet der Reihe nach nachteilige Wechselwirkungen haben, wenn neue Batterien mit alten Batterien gemischt werden. Ältere Batterien neigen dazu, Lagerungskapazität reduziert zu haben, und werden sich auch schneller sowohl entladen als neue Batterien und auch zu ihrer maximalen Kapazität schneller stürmen als neue Batterien.

Da eine Mischreihe von neuen und alten Batterien entleert wird, wird die Schnur-Stromspannung fallen, und wenn die alten Batterien erschöpft werden, haben die neuen Batterien noch verfügbare Anklage. Die neueren Zellen können fortsetzen, sich durch den Rest der Schnur zu entladen, aber wegen der niedrigen Stromspannung kann dieser Energiefluss nicht nützlich sein, und kann in den alten Zellen als Widerstand-Heizung vergeudet werden.

Für Zellen, die innerhalb eines spezifischen Entladungsfensters funktionieren sollen, können neue Zellen mit mehr Kapazität die alten Zellen in der Reihe-Schnur veranlassen fortzusetzen, sich außer der sicheren untersten Grenze des Entladungsfensters zu entladen, die alten Zellen beschädigend.

Wenn wieder geladen, laden die alten Zellen schneller wieder, zu einem schnellen Anstieg der Stromspannung zur Nähe der völlig beladene Staat führend, aber bevor die neuen Zellen mit mehr Kapazität völlig wieder geladen haben. Der Anklage-Kontrolleur entdeckt die Hochspannung einer fast völlig beladenen Schnur und reduziert aktuellen Fluss. Die neuen Zellen mit mehr Kapazität stürmen jetzt sehr langsam so langsam, dass die Chemikalien beginnen können, vor dem Erreichen des völlig beladenen Staates zu kristallisieren, neue Zellkapazität über mehrere Zyklen der Anklage/Entladung reduzierend, bis ihre Kapazität näher die alten Zellen in der Reihe-Schnur vergleicht.

Aus diesen Gründen empfehlen einige Industrie-USV-Verwaltungssysteme periodischen Ersatz der kompletten Batteriereihe potenziell das Verwenden von Hunderten von teuren Batterien, wegen dieser zerstörenden Wechselwirkungen zwischen neuen Batterien und alten Batterien, sowohl innerhalb als auch über die Reihe und passen Schnuren an.

Siehe auch

• Batteriezimmer
• Notmacht-System
• ES Grundlinie-Schutz
• Macht-Klimaanlage
• Kraftstoffzellanwendungen
• Woge-Beschützer
• Macht-Versorgung der geschalteten Weise (SMPS)

Referenzen

• USV der Frontlinie - Pflanzentechnik, Februar 2007
• Macht-Systeme von EN 62040-1-1:2006 UNINTERRUPTIBLE (USV) - Teil 1-1: Allgemein und Sicherheitsvoraussetzungen für die USV, die in Maschinenbediener-Zugriffsgebieten verwendet ist
• Macht-Systeme von EN 62040-1-2:2003 UNINTERRUPTIBLE (USV) - Teil 1-2: Allgemein und Sicherheitsvoraussetzungen für die USV, die in eingeschränkten Zugriffspositionen verwendet ist
• EN 62040-2:2006 Unterbrechungsfreie Macht-Systeme (UPS) - Teil 2: Elektromagnetische Vereinbarkeit (EMC) Voraussetzungen
• EN 62040-3:2001 Unterbrechungsfreie Macht-Systeme (UPS) - Teil 3: Methode, die Leistungs- und Testvoraussetzungen anzugeben

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