ЖУРНАЛ СТА 4/2014

6. Пассивный фильтр, снижающий ис- кажения напряжения питания пере- менного тока. 7. Автоматический переключатель бай- паса (статический переключатель) обеспечивает мгновенное переключе- ние на обходную цепь. Б ЕСТРАНСФОРМАТОРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В бестрансформаторных ИБП функ- ции выходного трансформатора выпол- няют электронные схемы. На рис. 3 по- казана упрощённая блок-схема бестранс- форматорной технологии. Здесь есть ряд ключевых отличий от схемы на рис. 2. Из схемы во входной цепи убираются пассивные компоненты (трансформато- ры, индуктивности, конденсаторы). На входе используетсяШИМ-выпрямитель. Преимущества такого выпрямителя за- ключаются в меньших габаритных разме- рах, низком коэффициенте гармоник то- ка и единичном входном коэффициенте мощности. Как правило, аккумуляторные батареи подключаются в цепь постоянного тока через повышающие преобразователи – бустеры. Это необходимо ввиду того, что инвертор бестрансформаторных ИБП должен обеспечивать более высокое вы- ходное напряжение. Поскольку ней- тральный проводник является сквозным, то есть проходит с входа на выход, фак- тически цепь постоянного тока имеет два плеча –положительное и отрицательное. В каждом плече установлен комплект ак- кумуляторных батарей. Т ЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ОТЛИЧИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ И БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫХ ИБП К конструкции ИБП обычно предъ- являются следующие требования: 1)высокая надёжность; 2)малые объём и масса; 3)высокий КПД; 4)удобство обслуживания; 5)низкий уровень шума; 6)электромагнитная совместимость. При выборе трансформаторной или бестрансформаторной технологии не- обходимо чётко понимать, какие пре- имущества и недостатки даёт их приме- нение. Рассмотрим технические особен- ности трансформаторных и бестранс- форматорных ИБП более подробно. Расположение и доступность Бестрансформаторные ИБП имеют более гибкие возможнжости при разме- щении. Это особенно важно, когда ещё не определены будущие потребности заказчика. Бестрансформаторный ИБП обычно меньше по размерам и легче, чем трансформаторный ИБП той же мощности. Во многих случаях это поз- воляет расположить ИБП ближе к на- грузке. Меньшее давление бестранс- форматорного ИБП на пол даёт воз- можность применения фальшпола. Однако площадь, занимаемую ИБП, необходимо оценивать с учётом зоны об- служивания. Трансформаторный ИБП с фронтальным доступом (например, ИБП GE DE серии SG, рис. 4) может требо- вать меньше места, чем ИБП без транс- форматора, к которому необходим до- ступ со всех сторон. Применение бестрансформаторного ИБПсовсем не означает, что невозможна установка трансформаторов в системе бесперебойного питания. Разработчик имеет возможность разместить трансфор- матор именно там, где это необходимо. Надёжность Трансформаторные ИБПпо определе- нию имеют более высокие показатели надёжности, благодаря тому что в их конструкции гораздо меньше точек от- каза. БестрансформаторныйИБП обыч- но имеет большее количество элемен- тов, следовательно, менее высокую на- дёжность. В таблице 1 приведено коли- чество основных блоков ИБП при трансформаторной и бестрансформа- торной технологии. Входной коэффициент нелинейных искажений и коэффициент мощности Тиристорный выпрямитель трансфор- маторного ИБП вырабатывает высшие гармоники тока. Уровень нелинейных искажений составляет около 28%. Эта ве- личина может снижаться при установке пассивного фильтра (например, для ИБП GE DE серии SG): фильтр 5-й гар- моники имеет коэффициент нелиней- ных искажений (КНИ) тока <8%. Значение КНИ тока бестрансформа- торного ИБП меньше 28%. Это достига- ется применением бустера, который обеспечивает совпадение формы кривой тока и напряжения. В зависимости от мо- делиКНИ тока может быть менее 8–10% (ИБПGE DE серии LP33, рис. 5). По сравнению с трансформаторным ИБП входной коэффициент мощности (КМ) бестрансформаторного ИБП вы- ше. На входе трансформаторного ИБП стоит тиристорный выпрямитель. Его коэффициент мощности около 0,8. С помощью пассивных фильтров это значение может быть увеличено до 0,98. Бестрансформаторные ИБП имеют схе- мы коррекции входного коэффициента мощности. За счёт этого входной коэф- фициент мощности бестрансформатор- ного ИБП выше, чем у трансформатор- ного ИБП, при любой степени его за- груженности (25, 50 или 100%). Подсистема АКБ В трансформаторныхИБП, как прави- ло, число 12-вольтовых блоков батарей не превышает 30 (максимально 32). В бестрансформаторных ИБП число этих блоков равно 40, поскольку уста- новлены последовательно две линейки батарей. Данное конструктивное огра- ничение вызвано темфактом, что на вход инвертора бестрансформаторного ИБП должно подаваться напряжение номина- лом 480 В. Таким образом, комплект ак- кумуляторных батарей для трансформа- торного ИБП обойдётся дешевле. Также АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ ТАНИЯ 105 СТА 4/2014 www.cta.ru Рис. 4. Трансформаторный ИБП серии SG GE DE Таблица 1 Количество основных блоков ИБП при трансформаторной и бестрансформаторной технологии Название блока Количество элементов Трансформаторная технология Бестрансформаторная технология Выпрямитель 1 1 Зарядное устройство – 2 АКБ 30–32 40 Бустер – 2 Инвертор 1 1 Байпас 1 1