ספק כוח אל פסק: מטרת ופרטי הפעולה של UPS ביתי
כדי לשמור על הפונקציונליות של התקנים במהלך כשלים ברשת, נעשה שימוש באספקת אל פסק.בהתאם לסוג הצרכנים המוגשים ופרמטרי הספק, עליך לבחור דגמים שונים. מכשירים אלה מבוקשים, ולכן רכישת עותק עם המאפיינים הנדרשים אינה קשה.
אבל לפני הקנייה, אתה צריך להבין את התכונות שלו בעצמך, ולא לסמוך על הנושא הזה למנהלים המעוניינים במכירות.
בחומר זה נבחן את תכונות העיצוב והתפעול של ה-UPS, וכן נדבר על הכללים לשימוש בו.
תוכן המאמר:
מעגלי AC UPS
לצרכים ביתיים, נעשה שימוש בהתקני אל פסק המחוברים לרשת חד פאזית 220 וולט, שיכולה לספק לצרכנים הזקוקים לאותו מתח במשך זמן מה בהיעדר חשמל.
יש גם UPS שמחוברים לכניסה לרשת תלת פאזית, והפלט הוא 380 V או 220 V. עם זאת, הם יקרים, הם משמשים כאשר יש צורך להשיג כוח אוטונומי מ-10 kVA A, שאינו נדרש לצרכים ביתיים.
UPS ביתי AC מחולקים לסוגים הבאים בהתאם לתוכנית ההפעלה שלהם:
- גיבוי (לא מקוון);
- אינטראקטיבי (ליניארי-אינטראקטיבי);
- המרה כפולה (מקוונת).
הם נבדלים זה מזה באיכות מתח המוצא ובמחיר.הזולים ביותר הם המתנה, והיקרים ביותר הם המרה כפולה.
כדי להמיר זרם חילופין לזרם ישר, נעשה שימוש במיישר במטען. והטרנספורמציה ההפוכה מתרחשת באמצעות מהפך.
במערכות אל-פסק מותקנים בדרך כלל ממסרים אלקטרומכניים רגילים כדי להעביר את המעגל מהרשת לסוללה. אם החלק הזה הוא באיכות גבוהה, אז המשאב שלו מספיק עבור כל הפעולה של UPS. אבל לרוב, כאשר בלוק מתקלקל, הבעיה טמונה דווקא באלמנט המבני הזה.
ייצוב מתח קיים גם במכשירים ביתיים רבים, כך שאם הסטיות אינן משמעותיות, אז אין טעם לרכוש דגם ליניארי-אינטראקטיבי יקר יותר.
נוכחותו של שנאי מאלצת לעתים קרובות את היצרן להשתמש בקירור מאולץ, וזו הסיבה ש-UPS כאלה מצוידים במקררים. הם פולטים רעש השווה בעוצמתו לפעולה של יחידת מערכת מחשב.
למכשירי ההמרה הכפולה המורכבים והיקרים ביותר יש גם את היעילות הנמוכה ביותר. חשמל הולך לאיבוד לחום, שהמכשיר פולט. לכן יש להצדיק את השימוש בהם.
היתרון המשמעותי ביותר בסוג זה של אל-פסק הוא התגובה המיידית להפסקת חשמל. אבל עבור רוב מכשירי החשמל הביתיים זה לא כל כך חשוב. אותם מחשבים מצוידים בדרך כלל בגיבוי או UPS אינטראקטיבי.
הפרמטרים החשובים ביותר
כעת ישנן הצעות רבות בשוק למכירת אל-פסק ביתי. כדי לקבוע נכון את מטרתם ולא לטעות בבחירה, אתה צריך להבין לאילו פרמטרים אתה צריך לשים לב תחילה.
מאפיינים טכניים עיקריים
הספק המוצא של המכשיר קובע את הערך המקסימלי המותר שהיחידה יכולה לספק באופן אמין לצרכן. הוא נמדד בוולט-אמפר (VA). לנוחות המשתמשים, ערך זה ניתן לעתים קרובות ו בוואטים.
כדי למדוד את עומס המכשירים, אתה יכול להשתמש במד זרם או לחשב אותו באמצעות קריאות של מד המותקן בדירה.
בעת קביעת הכוח האמיתי של מחשב, אתה לא צריך להיות מונחה על ידי דירוג של ספק הכוח, שכן הוא תמיד נרכש עם מילואים.
אם אין לך מד זרם, עליך לבצע את הפעולות הבאות:
- נתק את כל המעגלים בפאנל מלבד זה שמפעיל את המחשב.
- כבה את כל המכשירים במעגל זה.
- הפעל את המחשב והפעל עליו תוכנית טיפוסית (לדוגמה, סרטון מיוטיוב).
- המתן עד שהמונה ישנה את הערך של עשירית קילוואט.
- זמן עד לשינוי הבא.
צריכת חשמל ממוצעת (פ, וואט) לתקופה זו (ט, דקות) ניתן לחשב באמצעות הנוסחה:
P = 100 * (60/ט)
המאפיין החשוב הבא הוא חיי הסוללה. מחוון זה תלוי בעומס שה-UPS חווה באותו רגע. בהספק המרבי המותר, הסוללות של מכשיר ביתי פועלות למשך 1-3 דקות. ובחצי - הרבה יותר זמן (עד 10 דקות).
זה מוביל לשתי מסקנות:
- במהלך הפסקת חשמל, יש צורך להפחית את העומס הנצרך על ידי המכשירים ככל האפשר;
- רצוי לרכוש UPS עם הספק העולה על המחושב ב-30% לפחות.
טווח מתח הכניסה מציג את מתח הרשת המינימלי והמקסימלי המותר שבו לא יועבר הספק לסוללות. ככלל, כל UPSs יכולים לעמוד בטווח של 180-260 V.
לחלק מהיצרנים יש אינדיקטורים טובים מאוד (פרסומיים), למשל, הערך הנמוך הוא 110 V. כאן אתה צריך לוודא שמספרים אלה נלקחים במיוחד עבור העומס המרבי, ולא עבור חצי.
אינדיקטור טכני חשוב נוסף הוא רמת הרעש. מכשירי UPS המיוצרים באמצעות קו אינטראקטיבי או טכנולוגיה מקוונת מייצרים חום רב, ולכן היצרנים מתקינים עליהם מאווררים. אם המצננים זולים, אז עם הזמן הם יעשו רעש, דבר שאינו רצוי עבור מרחב מחיה.
ממשק והגדרה
המראה של בלוקים יכול להיות מגוון מאוד. בדרך כלל יש להם צורה מלבנית קלאסית, עם מחוונים או תצוגה בצד הקדמי, ומחברי חשמל מאחור. המספר שלהם לא כל כך חשוב, שכן ניתן לחבר כבל מאריך עם טי לפלט.זה לא יסתור את הרעיון של UPS בשום צורה.
לדגם עשויה להיות תצוגת LCD, שתציג את המצב עם היצע המכשירים המחוברים: זמינות כוח, מספר צרכנים, טעינת סוללה וכו'.
כדי לברר את פרמטרי אספקת החשמל, מצב סוללות ה-UPS וכיצד היא פועלת, ניתן לחבר אותה למחשב. עבור דגמים רבים פונקציה זו יושמה ופותחה תוכנה.
ישנם שלושה סוגים עיקריים של ממשק:
- יו אס בי. החיבור הנפוץ ביותר בין מחשב ל-UPS.
- RS-232 (יציאת COM). קיים לעתים רחוקות בדגמים ביתיים.
- Ethernet 10/100. הוא משמש לשליטה מרחוק של אל-פסק.
התוכנה לקבלת מאפיינים מה-UPS וניהולה מפותחת לא רק עבור גרסאות שונות של Windows. כך למשל, ליצרנית המוכרת Powercom יש גרסת אנדרואיד לתוכנה המאפשרת לנטר מרחוק את מצב המתח ובמידת הצורך להתאים את פעולת אל-הפסק.
ספקי כוח אל פסק ממוקמים בסמיכות לצרכני חשמל מוגנים. הם מונחים בדרך כלל על הרצפה או על המדפים. דגמים מסוימים מצוידים במחברים המאפשרים התקנתם על קירות.
איכות זרם המוצא
ספקי כוח אל פסק חייבים לספק זרם באיכות נאותה.בהפעלה על סוללות אחראי המהפך לכך, ובמקרה של חשמל רשת יש להחליק את האזורים הבעייתיים באמצעות מסננים ומייצב. להפרעות המתרחשות במעגל חשמלי יש מקורות והשלכות שונות על האלקטרוניקה. לכן, גם נושא זה צריך להיבדק היטב.
הפרעות והגנה ברשת
כל ה-UPS המודרניים מצוידים בהגנה מפני בעיות הקשורות למכשירים המטופלים. אם העומס הכולל חורג מהמקסימום המותר או מתרחש קצר חשמלי, אל-הפסק יכבה מיד את החשמל.
הפרעות ברשת ניתן לחלק לתדר ודופק. הראשונים אינם כל כך מסוכנים, במיוחד עבור ספקי כוח של מחשב או טלוויזיה הממירים זרם חילופין לזרם ישר. זה האחרון יכול לגרום לבעיות עם כל אלקטרוניקה.
לכן, רוב ה-UPS מצוידים בהגנה מפני נחשולים והרמונית באמצעות וריסטורים ומסננים בתדר גבוה.
הבעיה של הופעת פולסים במתח גבוה אופיינית לא רק עבור כבלי חשמל, אלא גם עבור רשתות העברת נתונים - מחשב או טלפון. הם יכולים להתרחש עקב חשיפה לחשמל אטמוספרי, תקלות בחיווט סמוך, הפרעות חשמליות וסיבות אחרות.
יצרנים רבים מייצרים דגמים עם יכולת להגן על רשת מקומית. בשביל זה, ל-UPS יש שניים מחבר RJ-45 - אחד לכניסה ואחד ליציאה. האות עובר דרך מסנן שמדכא עליות מתח. עבור קווי טלפון, המערכת זהה, רק המחברים הם בפורמט RJ-11.
מתח נמוך וגבוה
התאמת מתח מתרחשת באמצעות ווסת מתח אוטומטי (AVR), שהמרכיב העיקרי בו הוא שנאי אוטומטי. עקרון פעולתו מבוסס על שינוי מספר הסיבובים של אחת הפיתולים, כתוצאה מכך המתח משתנה לקראת עלייה או ירידה בערכו.
הנוכחות של AVR ב-UPS מאפשרת לך לא להפעיל את המצב האוטונומי בכל פעם אם המתח חורג מעט מהערכים הסטנדרטיים. זה מגדיל משמעותית את חיי הסוללה.
על פי GOST 29322-2014, סטיית מתח של 10 אחוז מערך הייחוס מותרת לתקופה של לא יותר משעה. כל UPSs המודרניים עם רגולטורים מתמודדים עם תנודות כאלה.
טוהר פלט
סוג אות המוצא תלוי בדגם המהפך המותקן בחשמל אל-פסק. באופן אידיאלי, צורת הגל של מתח AC צריכה להיות גל סינוס. אבל לאחר המרה באמצעות מהפך, היא לובשת צורה מדורגת.
עבור ציוד המכיל מנועים חשמליים אסינכרוניים (מקרר, מזגן), ספקי כוח שנאים (ציוד שמע באיכות גבוהה), ספקי כוח APFC (שרתים ומחשבי מחשוב חזקים) אתה צריך גל סינוס טהור או מקורב היטב.
אף אינוורטר אחד, ולכן אף UPS, מייצר גל סינוס טהור, לא משנה איזה יצרני ציוד כותבים בחוברות פרסום. הקירוב של אות המוצא לסינוסואיד מוערך באמצעות העיוות ההרמוני הכולל (THD).
פלט האות מהיחידה יכול להיחשב סינוסואידאלי ב-THD<5%. עבור דגמים מסוימים, כמו IMV NetPro 2000, נתון זה הוא רק 2%.
כללים לשימוש ב-UPS
בעת רכישת אל-פסק לארגון כוח גיבוי, עליך להבין עם אילו מכשירים ניתן להשתמש בו. לפעמים אי אפשר להסתדר רק עם UPS ואז אתה צריך לנקוט באמצעים נוספים כדי לספק לביתך חשמל.
חיבור מכשירי חשמל ביתיים
מחשבים, מודמים, נתבים, ציוד וידאו ואודיו הם מכשירים ביתיים או משרדיים טיפוסיים שאליהם מחוברים ספקי כוח אל פסק. אם טכניקה זו מכילה ספקי כוח מיתוג רגילים, אז זה יספיק לרכוש דגמים זולים יחסית שאינם מייצרים גל סינוס טהור.
אין גם צורך לרכוש מוצרים יקרים לתאורה. העיקר כאן הוא לחשב נכון את הכוח המרבי וחיי הסוללה.
עם הפסקות תכופות, הבעיה של הפשרה לא מתוכננת של מקררים וקלקול מזון רלוונטית. בעת הגנה על ציוד כזה עם מנועים אסינכרוניים, יהיה צורך ב-UPS בעיצוב מורכב יותר, שכן יידרש אות סינוסואידי "טהור".
בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון את נוכחותם של זרמי התנעה המתעוררים בעת הפעלת המנוע.בפשטות עבור ציוד קירור, ניתן לקבוע את ערכם על ידי הכפלת ערך ההספק ב-5.
אם, למשל, יש במטבח מקרר בהספק כולל של 300 W (באתחול - 1500 W) ומקפיא ב-200 W (באתחול - 1000 W), אז צריך ספק כוח עם גל סינוס טהור ו הספק מרבי של לפחות 1700 W. ערך זה התקבל למקרה שבו המקפיא עובד, ובזמן זה המקרר מופעל. הפעלה בו-זמנית של שני המנועים אינה סבירה, ו-UPS כזה יעמוד בתנופה של שנייה אחת של 2.7 קילוואט.
יחידה מסוג מקוון בהספק מרבי של 2000 W יכולה לפעול כחצי שעה בצריכה כוללת של 500 W. מכיוון שמצב הקירור אורך כ-5 דקות, מובטח שספק הכוח האל-פסק יספיק ל-6 התחלות של שני המכשירים.
מערכות אל פסק משמשות גם באופן פעיל לעבודה דודי חימום בגז. בהתחשב בעלות הציוד המחובר, לא כדאי לחסוך באיכות ה-UPS במקרה זה.
גיבוי ואספקת חשמל נוספת
עבור מכשירי חשמל ביתיים רבים, אי אפשר לבחור UPS זול, שכן יידרש הספק מרבי משמעותי עם תקופה ארוכה של פעולה אוטונומית. מכונות כביסה, תנורים חשמליים ומערכות מיזוג אוויר מבוזרות צורכות הרבה חשמל.
אתה יכול, כמובן, להסתדר בלי המכשירים האלה בזמן הפסקת חשמל. זה מומלץ אם הפרעות כאלה מתרחשות לעתים רחוקות ולזמן קצר.אבל אם מתקבלת החלטה לספק לצרכנים חזקים כוח אוטונומי, אז עדיף להשתמש בגנרטור בנזין או דיזל. כדי להפעיל אותם במהירות בהיעדר מתח, נעשה שימוש במערכת העברה אוטומטית (ATS).
אם יש לך מקור כוח נוסף, UPS עדיין שווה להשתמש, לפחות עבור מחשבים. זה בלתי אפשרי להשיג התחלה מיידית של הגנרטור ושיקום אספקת החשמל.
ייצוב מתח נמוך
בעיית המתח הנמוך רלוונטית למתקנים המחוברים לרשתות חשמל ישנות או בעלות הספק נמוך. אם מצב זה מתרחש כל הזמן, אז עדיף להשתמש בקלט מְיַצֵב.
כאשר המתח מופחת, הזרם הזורם דרך הרשת הפנימית גדל. לדוגמה, תן להספק הכולל של צרכנים המחוברים ל-UPS להיות 1.5 קילוואט, והמתח המסופק יהיה 190 וולט.
ואז על ידי חוק אוהם:
- אני1 = 1500 / 190 = 7.9 A - זרם במעגל עד ל-UPS ללא מייצב;
- אני2 = 1500 / 220 = 6.8 A – חוזק זרם במעגל עד ל-UPS עם מייצב.
לפיכך, רשת פנים-ביתית ללא מייצב תחווה עומס מוגבר, שאולי לא נלקח בחשבון בעת בחירת חתך החיווט.
לכן, עם מתח נמוך קבוע, עדיף להתקין מייצב. במקרה זה, העומס על השנאי האוטומטי של UPS יהיה קטן יותר, מה שיאריך את חיי השירות שלו. בנוסף, תוך התחשבות בהשוואת מתח, ניתן לרכוש אל-פסק זול יותר.
אספקת חשמל אל פסק לצרכני DC
עבור מכשירים מסוימים, יש צורך לספק אספקת חשמל ללא הפרעה עם DC 12, 24 או 48 V. UPS מסוג זה זמין גם למכירה. הסימונים שלהם מכילים את הקיצור "DC". קיימות גם יחידות עם אספקת מתח של 60, 110 או 220 V, אך הן משמשות בתעשייה או באנרגיה.
ההבדל בין אל-פסק DC במבנה הפנימי מדגמים קלאסיים הוא היעדר מהפך. הסוללות מחוברות ישירות ליציאה דרך מגע עם שאנט מדידה מגביל זרם כדי למנוע פריקה עמוקה בלתי מתקבלת על הדעת של הסוללות.
לפעמים עשוי להיות ממיר מייצב במוצא אם המכשירים המופעלים על ידי ה-UPS רגישים לתנודות מתח קטנות.
ספקי כוח גיבוי אלה משמשים להגנה על הציוד הביתי הבא המופעל באמצעות DC:
- מערכות טלוויזיה במעגל סגור ואבטחה;
- כל מיני חיישנים (דליפה, עשן, אש, תנועה וכו');
- מערכות תאורה;
- מכשירי טלקומוניקציה;
- מערכות תקשורת;
- רכיבי מערכת הבקרה "בית חכם".
להרבה UPS DC יש אפשרות לחבר סוללות חיצוניות. במקרה זה, התפקוד האוטונומי של המכשירים שהם משרתים יכול להיות ארוך מאוד.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
בקצרה על המאפיינים העיקריים של UPS ביתי:
מגוון סוגי ה-UPS והמאפיינים שלהם הוא תוצאה של תנאי השימוש השונים: הספק וסוג המכשירים המחוברים, פרמטרים ובעיות אופייניות של רשת חשמלית מסוימת.אל פסק לרוב אינו האלמנט היקר ביותר במערכת, אך יציבות פעולתו תלויה בו. לכן, אתה צריך לקבוע את תנאי ההפעלה ולבחור בקפידה דגם.
עדיין יש לך שאלות לגבי נושא המאמר? או שאתה יכול להשלים את החומר הזה עם מידע מעניין על UPS? אנא כתוב את הערותיך, שאל שאלות ושתף את החוויה שלך בבלוק למטה.
