безперебійного - АВТОНОМНІ
Джерела живлення служать для вироблення енергії для роботи електричних приладів і пристроїв. Серед них існує дві категорії:
- первинні;
- вторинні.
До первинних належать ті, які самі виробляють електричну енергію, шляхом перетворення інших видів енергії, хімічних або інших реакцій.
Як приклад можна вказати різного типу електростанції (гідравлічні, теплові або атомні), хімічні джерела (гальванічні батареї, акумулятори, паливні елементи), автономні електростанції (бензо- і дизель-генератори, вітрові та сонячні електростанції).
Вторинні джерела електроживлення служать для перетворення напруги і струму первинних відповідно до вимог споживачів. Також з їх допомогою організовується Гальванічне розділення зовнішніх і внутрішніх мереж. До вторинних джерел відносяться трансформаторні перетворювачі змінного струму, випрямлячі, інверторні перетворювачі.
Нерідко поняття первинних і вторинних джерел розмиті і відносні. Так побутова електромережу для домашніх пристроїв є первинним джерелом, оскільки в складі більшості пристроїв є свій блок живлення, який перетворює напругу мережі до необхідних значень.
У той же час трансформаторна підстанція, від якої бере початок побутова електромережу, сама є вторинним джерелом щодо електростанції або попередньої підстанції.
У більшості випадків побутова і промислова апаратура вимагають наявності джерел постійної або змінної напруги для живлення внутрішніх ланцюгів. В якості вторинного використовується зовнішній або вбудований блок живлення, який перетворює вхідну напругу 220 або 380 В до необхідних значень.
До недавнього часу блоки живлення будувалися на основі трансформаторів змінного струму, випрямлячів, фільтрів і стабілізаторів . Дані пристрої мали великі габарити, масу і низький ККД.
Розвиток електроніки дозволило розробити пристрої, також використовують трансформаторне перетворення, але працюють з проміжним перетворенням вхідної змінної напруги в постійне, а потім назад в змінну, але на набагато більш високій частоті. Такий підхід дозволив знизити габарити, масу і вартість вторинних джерел в кілька разів.
Окрема категорія блоків живлення зовсім не використовує трансформатори і працює за іншим принципом перетворення напруги. На жаль, в більшості з них є присутнім гальванічна зв'язок внутрішніх ланцюгів і мережі живлення, що не завжди відповідає вимогам електробезпеки.
ДЖЕРЕЛА безперебійного електроживлення
Велика категорія пристроїв потребує безперервної подачі електроенергії незалежно від зовнішніх умов. Це можуть бути як обчислювальна техніка (сервери, пристрої зберігання даних), так і цілі виробництва з безперервним циклом. Перебої харчування в таких випадках недопустимі.
Для забезпечення постійної подачі напруги живлення розроблені пристрої безперебійного живлення. У широкому сенсі джерелом безперебійного живлення (ДБЖ) може служити резервна лінія електропередач або автономна електростанція. Зараз цим терміном прийнято називати пристрої вторинного електроживлення, які призначені для забезпечення працездатності підключеної апаратури при короткочасних перебоях електроенергії мережі живлення.
Як правило, джерела безперебійного живлення також виконують функцію захисту від перешкод і стрибків напруги. За принципом дії їх можна розділити на кілька категорій:
- off-line;
- line-interactive;
- online.
Найбільш просту конструкцію мають off-line блоки електроживлення. У нормальних умовах харчування пристроїв здійснюється безпосередньо від первинного джерела. У разі зникнення напруги або його виходу за допустимі межі джерело автоматично перемикається на живлення від вбудованого акумулятора, напруга якого перетворюється за допомогою інвертора.
Подібні пристрої мають в своєму складі пасивні фільтри, що перешкоджають проходженню перешкод і схему спостереження за параметрами вхідного напруги. Безсумнівна перевага off-line ДБЖ - простота конструкції, низька вартість і високий ККД.
Наступний тип "безперебійників" - line-interactive, працює за тим же принципом, але має вбудований ступінчастий стабілізатор на основі автотрансформатора. Такий блок додатково стабілізує вхідну напругу і в більшості випадків дозволяє не перемикатися на харчування від акумулятора, який необхідний тільки у випадках нездатності автотрансформатора впоратися зі стабілізацією (значне перевищення або зниження вхідної напруги, його повне зникнення).
Основні недоліки перерахованих пристроїв:
- потрібен певний час на перемикання в режим роботи від акумулятора;
- неможливість корекції частоти мережі;
- несинусоїдальна напруга на виході при роботі від акумулятора.
Перший недолік може викликати збої в роботі підключених пристроїв при перемиканні. Другий більш істотний і не дозволяє підключати пристрої, що вимагають для харчування синусоїдальної напруги, а це асинхронні електродвигуни та побутова техніка, що має їх у складі, наприклад, опалювальні котли.
Тільки електроприймачі, робота яких заснована імпульсних блоках харчування, тобто не чутливі до форми вхідної напруги, можуть нормально функціонувати від подібних ДБЖ. До таких споживачам відносяться пристрої обчислювальної техніки, де off-line ДБЖ набули найбільшого поширення.
Найбільш висока якість забезпечують online пристрою. Працюють вони за принципом подвійного перетворення. Вхідна напруга мережі спочатку перетвориться в постійне, а потім, за допомогою інвертора , Назад в змінну.
Оскільки вихідна напруга виходить в результаті перетворення постійного, то є можливість корекції його частоти і рівня в необхідних межах.
Тільки найдешевші пристрої мають на виході напругу з низькою якістю. В основному більшість ДБЖ подвійного перетворення видають споживачам чисте синусоїдальна напруга, що робить такі прилади придатними для харчування більшості пристроїв. Істотний недолік online перетворювача - його висока вартість.
Всі перераховані пристрої призначені для короткочасної роботи від внутрішнього акумулятора. Так відбувається тому, що акумулятори мають низьке значення ЕРС і при перетворенні до рівня вхідної напруги від акумулятора потрібно віддати досить значний струм. Акумулятори великих ємностей мають значні габарити і масу, а також вимагають багато часу на підзарядку.
На початок
ДЖЕРЕЛА автономного електроживлення
Автономні джерела електроживлення призначені для забезпечення безперервності харчування пристроїв при тривалому пропажі напруги мережі або в тому випадку, коли об'єкт знаходиться на великій відстані від лінії електропередач і підведення живлення від неї недоцільний з тієї чи іншої причини.
Автономні електростанції будуються на основі дизельних або бензинових генераторів, вітряних або сонячних електростанцій. Кожен тип має свою область застосування в залежності від місцевих умов.
Якщо існує необхідність в забезпеченні безперервної роботи пристроїв в умовах тимчасових перебоїв поставок електроенергії, то найбільш прийнятний варіант - використання бензинових або дизельних генераторів. Побутові електростанції випускаються багатьма підприємствами на різні значення потужності. Істотний недолік подібних електростанцій - високе споживання дорогого палива.
Доцільність у використанні такого обладнання виникає у випадках більш-менш постійної роботи виключно від них, оскільки початкові витрати на їх придбання та установку досить великі. І окупність таких пристроїв займає тривалий час.
Робота вітрових і сонячних електростанцій сильно залежить від місцевих умов. Так для нормальної роботи сонячної електростанції необхідна велика кількість сонячних днів в році, а для компенсації енергії сонця в темний час доби або негоду потрібно значний запас резервних акумуляторів.
Зате така станція не має рухомих частин і, як наслідок, дуже високу надійність. Сонячні панелі мають невелику вагу і можуть розміщуватися на дахах практично будь-яких будівель або на простих каркасах.
Вітрогенератори вимагають розміщення в місцях з регулярним рухом повітря, переважно в одному напрямку. Найкраще місце для установки - переважна височина на місцевості. Конструкція вітрогенератора має велику вагу і вимагає капітального облаштування. Наявність рухомих частин, часто встановлених на великій висоті, ускладнює обслуговування електростанції.
На початок
© 2012-2019 р Всі права захищені.
Всі представлені на цьому сайті матеріали мають виключно інформаційний характер і не можуть бути використані в якості керівних і нормативних документів