ЛР 1 Радиоэлектроника для бизнес-центров. Лабораторная работа 5 изучение источников бесперебойного питания цель работы Изучить принцип работы и структуру построения ибп
 Скачать 0.62 Mb.
|
 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ИЗУЧЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ Цель работы: Изучить принцип работы и структуру построения ИБП. Порядок выполнения работы: Рассмотреть технические характеристики ИБП и типовые структуры. Схемы ИБП. (оффлайн и т.д.) Рассмотреть форму напряжения на выходе инвертора и основные назначения вектора. Рассмотреть ТХ аккумуляторов, используемых в ИБП. Разобрать ИБП, изобразить его структурную схему по возможности и основные характеристики ИБП. Описать принцип работы рассматриваемого ИБП по структурной схеме. Аварийные индикаторы (звук/свет) при различных режимах работы. Рассмотреть ПО расширяющее возможности. Где приобретена батарея, ее цена и характеристики Отчет и вывод. 1. Мощность ИБП (в вольт-амперах - VA). Должна быть в полтора-два раза больше или равна потребляемой мощности нагрузки. Минимум - 500 VA, универсальный вариант – UPS на 1000 VA Время автономной работы. Зависит от ёмкости батарей и от суммарной величины нагрузки.Время переключения ИБП на батарею и обратно. Чем оно меньше (< 4 мс), тем лучше.Наличие средств фильтрации питания, подавляющих импульсные броски напряжения.Диапазон питающего напряжения – от 165 до 265 В.Диапазон частот на входе – 45 - 55 Hz (для APC Back - UPS 500VA 220V)Высота над уровнем моря (во время работы) - от нуля до одного километраВысота над уровнем моря (транспортировка в самолёте) - до 4,5 километров. Актуально для аккумуляторов питания прибора (их может раздуть на быстром понижении атмосферного давления, при наборе большой высоты; поэтому - нельзя).Диапазон входного напряжения. Задается минимальным и максимальным допустимыми значениями напряжений в сети, при которых ИБП способен поддерживать своим стабилизатором номинальное (обозначенное на этикетке) напряжение на выходе, не переключаясь на питание от батарей. Чем шире этот диапазон, тем дольше прослужат аккумуляторы.  рисунок 1.1 (схема режимов работы бесперибойника) 2. Инвертор, он же преобразователь напряжения, это устройство, преобразующее низкое напряжение аккумулятора или аккумуляторов с постоянным током в высокое напряжение с переменным током. Часть энергии при этом теряется (уходит в нагрев элементов инвертора). Как правило, на выходе инвертора получается 220-230 вольт, по крайней мере, так заявляют производители этих приборов. Инверторы бывают с чистой синусоидой на выходе (как в розетке) и с прямоугольной формой волны. Их еще называют «модифицированный синус», «квазисинус» или «меандр». Вторая группа из вышеперечисленных приборов может нормально работать и от инверторов с прямоугольной формой волны. Это необходимо учесть при выборе инвертора. Конечно, инверторы с чистым синусом стоят раза в 2.5 дороже инверторов с модифицированной синусоидой. Инверторы различаются по выходной мощности. Здесь, я думаю, всё понятно. Чем больше выходная мощность, тем более мощный потребитель или потребители можно к нему подключать.На ИБП фирмы APS рассматриваемой модели Black-Ups 650 VA выходное напряжение равно 300 В.IPPON модели BACK POWER PRO 600 выдаёт на выходе 220В. 3. Различают следующие типы аккумуляторов для бесперебойников (они отличаются по техническим характеристикам и стоимости): С выработкой тока в результате окисления свинца; С электролитом в виде геля (гелевые); AGM-аккумуляторы; С выработкой тока в результате химического взаимодействия никеля и кадмия. Самые популярные аккумуляторы для ИБП изготовлены из свинцовых пластин и с жидким кислотным электролитом в качестве проводника и окислителя. Их основными достоинствами являются высокая надежность и доступная цена. Однако существуют и определенные ограничения при их использовании. Они применяются только в помещениях с хорошими вентиляционными системами, поскольку в процессе своего функционирования выделяют газ, дышать которым не рекомендуется. Кроме того, они прихотливы в части технического обслуживания – оно должно быть регулярным (необходимо замерять уровень электролита, при необходимости добавлять его), что требует временных и финансовых затрат на содержание соответствующих сотрудников. Свинцово-кислотные АКБ Обратите внимание! Следует иметь в виду, что сильный единовременный разряд может вывести их из строя. Гелевая АКБ является модификацией свинцово-кислотного аккумулятора. В электролит добавлены кремниевые элементы, в результате чего он превратился в массу в виде геля, откуда и происходит название данного типа батарей. Существенным преимуществом такого вида АКБ является возможность их эксплуатации в различных положениях, кроме размещения его контактами вниз. В качестве достоинства таких аккумуляторов специалисты отмечают длительность сохранения заряда, но при этом они не могут создавать большой ток для запуска подключенного оборудования. Это объясняется наличием у них большого внутреннего сопротивления. Короткие замыкания в сети, к которой подключен ИБП с гелевой батареей, могут легко вывести ее из строя, поскольку она очень чувствительна к ним. Гелевые батареи Важно! Приобретая гелевую АКБ для устройства бесперебойного питания, необходимо иметь в виду, что в случае перегрева она может взорваться, следовательно, требуется предусмотреть дополнительные требования по безопасности. Величина саморазряда у таких батарей минимальна, поэтому их рекомендуется использовать для обеспечения электричеством приборов, которым требуется небольшой уровень заряда на протяжении длительного периода времени (например, компьютеры). Количество циклов зарядки и разрядки может достигать при правильной эксплуатации 600-800 раз. Кроме того, гелевые батареи характеризуются герметичностью, отсутствием выделений в окружающую среду и не требуют какого-либо обслуживания. Аккумулятор от бесперебойника, изготовленный по технологии AGM, не содержит свинцовых пластин. Внутри его корпуса установлены маты из стекловолокна определенного типа, которые пропитаны электролитом для обеспечения проводимости тока. Сопротивление таких АКБ существенно ниже по сравнению с гелевыми, что позволяет обеспечивать более высокие эксплуатационные параметры. Батарея данного типа обладает способностью формировать токи большой силы для запуска оборудования, а также не теряет своих свойств в результате короткого замыкания. AGM-аккумуляторы Сравнение их с гелевыми по числу циклов разрядки и зарядки не в пользу AGM батарей. Они способны выдержать не более 300-400 зарядок и разрядов, но зато их можно эксплуатировать в любом положении и не нужно постоянно контролировать. Преимуществом никель-кадмиевого аккумулятора для ИБП является его небольшой вес и размеры. Это позволяет устанавливать его практически где угодно, причем он может эксплуатироваться при повышенных или пониженных температурах. Они практически не разряжаются самостоятельно, имеют самый большой срок службы по сравнению с другими АКБ, а количество циклов разрядки и зарядки достигает 1800. В качестве недостатков можно отметить высокую цену и трудности с утилизацией. 3.1 Высокое качество и надёжность – главные отличия аккумуляторных батарей IPPON и UPS. Они предназначены для обеспечения резервным питанием систем охраны и безопасности, телекоммуникационного оборудования, промышленных объектов широкого назначения, работы в источниках бесперебойного питания.
  4. Разобрать ИБП, изобразить его структурную схему по возможности и основные характеристики ИБП.   Рисунок 4.1(ИБП Black UPS 650VA в собранном виде и разобранном) Основные ТХ ИБП : APC Back-UPS 650VA  5. Описание принципа работы рассматриваемого ИБП по структурной схеме.  рисунок 5.1 ( структурная схема принципа работы ИБП в различных режимах) 6. Аварийные индикаторы (звук/свет) при различных режимах работы.
7. Программное обеспечение расширяющее возможности для данной модели представлено в виде пакета WinPower , в различных его версиях. В меню Журнал позволяет просматривать записи в журнале событий и данных. Режима графического представления данных не предусмотрено. При смене состояния ИБП, программа выдает окно сообщений  Программное обеспечение не развивается, на сайте разработчика доступна версия от января 2006. Вывод: В данной работе мы изучили принцип функционирования источников бесперебойного питания на примере Black-UPS-650VA и IPPON back-power 650VA. | ||||||||||||||||||||||||||||||||