КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Буферная система электропитания. Коэффициент полезного действия (КПД) таких УБП определяется в основном КПД применяемых УПВ, который по данным фирм-изготовителей может достигать 91-94%
Коэффициент полезного действия (КПД) таких УБП определяется в основном КПД применяемых УПВ, который по данным фирм-изготовителей может достигать 91-94%. Однако буферная система при всех ее достоинствах обладает двумя заметными недостатками. Во-первых, в буферных УБП на каждый номинал выходного напряжения применяют отдельную АБ, т.е. в УБП на выходные напряжения -48 и 60 В следует установить две АБ, каждая из которых рассчитана на свой номинал. Возможно использование АБ одного номинала, но такое решение потребует включения на выходе буферного канала дополнительного преобразователя постоянного тока в постоянный (DC-DC) для получения напряжения второго канала. При этом во втором канале выходного напряжения используется дополнительное преобразование энергии, а буферный канал реализуют на полную выходную мощность УБП, что приводит к снижению КПД устройства в целом, а также к уменьшению его надежности. Во-вторых, выходное напряжение буферных УБП может изменяться в широких пределах, определяемых разрядно-зарядными характеристиками АБ. Такое положение привело к тому, что в нормативных документах на питаемую аппаратуру связи (в ГОСТ или технических требованиях) обозначаются широкие пределы рабочего напряжения, например ±20% от номинального значения -60 В. Если же аппаратура рассчитана на более узкие допуски питающего напряжения, то применяются дополнительные стабилизаторы напряжения, подключаемые к выходу буферного канала. Это также ведет к снижению КПД и надежности УБП. Описание универсального УБП. На рис. 1 показана функциональная схема универсального УБП постоянного и переменного тока, которая свободна от указанных выше недостатков.
Устройство содержит сетевой выпрямитель (В), зарядно-буферный преобразователь (ЗБП), АБ и преобразователи напряжения ПН1 и ПН2 по числу требуемых независимых выходов постоянного и переменного тока. Сетевой выпрямитель 1 собран по бестрансформаторной схеме и содержит сетевые фильтры, выпрямительный мост и корректор угла сдвига потребляемого от сети тока и напряжения. Выпрямитель не содержит высокочастотного преобразователя. ЗБП4 выполнен по схеме высокочастотного преобразования с интегральным широтно-импульсным (ИШИМ) регулированием выходного напряжения и предназначен для заряда и содержания АБ. Высокочастотные преобразователи ПН1 и ПН2 с ИШИМ регулированием обеспечивают получение бесперебойного постоянного (ПН1) и переменного (ПН2) напряжения для питания нагрузок. АБ 19 обеспечивает питание нагрузок при отключении внешней сети переменного тока 2. Устройство работает следующим образом. Напряжение внешней сети 2 подается на входные выводы сетевого выпрямителя 1, от выходных выводов которого постоянное напряжение 3 поступает на коммутаторы импульсов (КИУ) 9 и 14, а также на инверторы (И) 10 и 15 преобразователей ПН1 и ПН2. Если напряжение сети 2 находится в заданных пределах, то КИУ вырабатывает сигнал, коммутирующий импульсы управления с выходов узлов управления (УУ) 8 и 13 на входы инверторов 10 и 15, которые и преобразуют постоянное напряжение в переменное повышенной частоты прямоугольной формы. Это напряжение поступает на одну из первичных обмоток трансформатора выпрямителя (В) 12 и далее выпрямляется для питания нагрузки преобразователя ПН1. Для нагрузки переменного тока предназначается преобразователь ПН2, отличающийся от ПН1 наличием инвертора 18 на выходе. Выходное напряжение выпрямителя 1 одновременно подается на вход ЗБП 4, к выходу которого подключается АБ 19, и входы инверторов 11, 16, выходы которых подключены к первичным обмоткам выпрямителей 12, 17. При отключении сети переменного тока или повреждении выпрямителя 1 КИУ 9 и 14 подключают УУ 8 и 13 к вторым первичным обмоткам трансформаторов выпрямителей 12 и 17. и преобразователи продолжают бесперебойно выдавать электроэнергию для электропитания нагрузок.
Отличие данной схемы от буферной состоит в том, что в ней подсистема заряда и содержания резервной АБ выделена в отдельную структуру только на выходную мощность, необходимую для заряда АБ, а преобразователи напряжения выходных каналов выполнены с двумя входными выводами постоянного тока: от промышленной сети переменного тока и резервной АБ. В данном УБП при питании нагрузок постоянного тока отсутствует двойное преобразование энергии, выходные напряжения не зависят от напряжения АБ, а их нестабильность - от режима заряда-разряда АБ. Один из вариантов конструктивного исполнения оборудования универсального УБП показан на рис. 2. Оборудование размещается в типовом шкафу с габаритами 600 х 2000 х 600мм. УБП содержит три канала выходного напряжения: первый: выходное напряжение постоянного тока - 60 В, номинальная мощность нагрузки - 2,4 кВт, максимальная - ЗкВт; - второй: выходное напряжение постоянного тока -- 48 В. Номинальная мощность нагрузки - 2,4 кВт, максимальная - ЗкВт; - третий: выходное напряжение переменного тока 220 В, 50 Гц, номинальная мощность нагрузки - 1,2 кВт, максимальная - J,8 кВт. Используются резервные АБ Net Power 12V lOOAh "Hoppecke" (9 шт). Время работы oi АБ при номинальной мощности - не менее 1 ч
Мощность преобразовательных модулей выбрана, исходя из заданной выходной мощности каждого отдельного канала, питающего нагрузки, и оптимальной мощности комплектующих силовых элементов без параллельного их соединения в составе каждого модуля. Габаритные размеры модулей -60´132´460 мм. Расчетная мощность силового модуля - 600 Вт. Поскольку указанное УБП предназначено для электропитания аппаратуры связи, то все ее технические характеристики отвечают требованиям отраслевого стандарта ОСТ45.183-2001. На разработанное оборудование получен Сертификат соответствия Минсвязи России.
Переходные характеристики. Представляют интерес характеристики, показывающие поведение оборудования в переходных режимах работы, например, при отключении и восстановлении внешнего источника электроэнергии переменного тока и динамических сбросов и выбросов нагрузки. В качестве иллюстраций указанных режимов можно привести осциллограммы напряжений, снятые в канале на выходное напряжение - 24 В. На рис. 3 приведены осциллограммы напряжений при номинальной нагрузке 2400 Вт при восстановлении внешней сети (рис. 3,а) и ее отключения (рис. 3,6). Из осциллограмм следует, что колебания напряжения не превышают ±0,6%, а время переходного процесса 100 мс. На рис. 4 приведены осциллограммы напряжения при сбросах (в) и выбросах (б) нагрузки. Полученные результаты показывают, что при работе от внешней сети переменного тока (рис. 4,б,е), а также изменениях нагрузки от 100 до
Рис.3
Рис. 4
8. НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ПО ЭЛЕКТРОПИТАНИЮ АППАРАТУРЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
С марта 2001 г. Минсвязи России ввело в действие ОСТ 45.183-2001 "Установки электропитания аппаратуры электросвязи стационарные. Общие технические требования", разработанный ЦНИИС. Стандарт распространяется на стационарные установки электропитания аппаратуры электросвязи, электроснабжение которых осуществляется от электрической сети общего назначения и резервных источников электроэнергии однофазного и (или) трехфазного переменного тока с частотой 50 Гц и номинальным напряжением 380/220 В. Этот стандарт устанавливает общие технические требования на стационарные установки электропитания и должен применяться при их разработке, производстве и сертификации Реализация программы по стандартизации оборудования электропитания началась в ЦНИИС с разработки ОСТ "Системы и установки питания средств связи ВСС Российской Федерации. Термины и определения", который получил номер ОСТ 45.55-99 и был введен в действие с 01.07.1999 г. Стандарт устанавливает термины и определения понятий в области систем и установок питания средств связи и не распространяется на устройства питания, входящие в состав функциональных блоков аппаратуры связи.
Стандарт содержит группы терминов, характеризующих общие понятия, режимы работы систем, установок и оборудования, а также основные параметры систем и оборудования питания. Всего в ОСТ установлено 89 терминов и понятий, которые основаны на материалах, изложенных в ГОСТ 27.002-89, ГОСТ 18311 -80, ГОСТ 24291-90, ГОСТ Р 50571.1 -93, а также а МЭК 50 (151), а МЭК 50 (486J-91, а МЭК 50 (601)-85, а МЭК 50 (604)-87, а МЭК 50 {131)-78, а МЭК 50 (826J-82 и СТ МЭК 50 (191 }-90. Этот стандарт вводит ряд новых терминов, позволяет уточнить некоторые используемые ранее понятия и исключить разночтения в технической документации и При разработке нового стандарта были использованы материалы нескольких десятков государственных и отраслевых стандартов, охватывающих широкий круг вопросов, относящихся к установкам электропитания. Классификация установок электропитания В рассматриваемом стандарте впервые систематизирована классификация установок электропитания по их основным признакам, в том числе по обеспечению непрерывности питания аппаратуры электросвязи и наличию аккумуляторов в резервных цепях. В зависимости от назначения и типа в состав установок электропитания могут входить: • стабилизированные выпрямители и инверторы; • аккумуляторные батареи; • устройства регулирования, содержащие преобразователи постоянного и переменного тока, а также устройства для создания дополнительного падения напряжения в выходных цепях установки; • устройства коммутации внешних источников питания переменного тока; • устройства коммутации резервной цепи постоянного тока; • устройства распределения и защиты цепей переменного и постоянного тока; • устройства контроля и управления режимами работы установки; • токораспределительные сети переменного и постоянного тока.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 820; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |