МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»

Институт нефти, газа и энергетики

Кафедра электротехники и электрических машин

Практическая работа №1

Структурная и принципиальная электрическая схема источников бесперебойного питания

Выполнил:

ст. гр. 14-НБ-ЭЭ2

Караджаев А.К.

Принял:

Ладенко Н.В.

Краснодар-2016

Цель работы: изучить структурную и принципиальную электрическую схемы ИБП.

Источник бесперебойного питания — автоматическое устройство, которое обеспечивает питание нагрузки при полном исчезновении напряжения во внешней электросети, например в результате аварии или от недопустимо высокого отклонения параметров напряжения сети от номинальных значений. При этом ИБП использует для аварийного питания нагрузки энергию аккумуляторных батарей.

Основные типы построения структурных схем ИБП:

• ИБП с двойным преобразов­­анием напряжения (On-line)

• ИБП резервного типа (Off-Line или Standby).

• Линейно-интерактивный ИБП.

Трехфазный ИБП может работать на четырех режимах работы:

1. При нормальной работе нагрузка питается по цепи выпрямитель-инвертор стабилизированным напряжением, отфильтрованным от импульсов и шумов за счет двойного преобразования энергии.

2.Работа от батареи. На это режим ИБП переходит в случае, если напряжение на выходе ИБП становится таким маленьким, что выпрямитель оказывается не в состоянии питать инвертор требуемым током, или выпрямитель не может питать инвертор по другой причине, например из-за поломки. Продолжительность работы ИБП от батареи зависит от емкости и заряда батареи, а также от нагрузки ИБП.

3.Когда какой-нибудь инвертор выходит из строя или испытывает перегрузку, ИБП безразрывно переходит на режим работы через статический байпас. Нагрузка питается просто от сети через вход статического байпаса, который может совпадать или не совпадать со входом выпрямителя ИБП.

4.Если требуется обслуживание ИБП, например для замены батареи, то ИБП переключают на сервисный байпас. Нагрузка питается от сети, а все цепи ИБП, кроме входного выключателя сервисного байпаса и выходных выключателей отделены от сети и от нагрузки. Режим работы на сервисном байпасе не является обязательным для небольших однофазных ИБП с двойным преобразованием. Трехфазный ИБП без сервисного байпаса немыслим.

Рисунок – Структурная схема ИБП

Основные блоки, которые входят в состав устройства:

1. Устройство коммутаций.

2. Аккумуляторная батарея.

3. Выпрямитель.

4. Инвертор.

5. Блок статического байпаса.

6. Датчик тока.

7. Датчик температуры.

8. Интерфейс.

9. Устройство индикации.

10. Устройство управления работой ИБП.

Схема включает пять проводов: три фазных , нейтраль и землю. Между сетью и ИБП - предохранители (плавкие или автоматические). Они позволяют защитить сеть от аварии ИБП.

---

Рисунок 2- Электрическая схема ИБП

Схема ИБП приведена на рисунке. На элементах VT3, VT4, R3...R6, С5, С6 выполнен тактовый генератор, вырабатывающий импульсы с частотой около 50 Гц. Он, в свою очередь, управляет работой транзисторов VT1, VT6, в коллекторные цепи которых включены обмотки IIa, IIб трансформатора Т1. Диоды VD2, VD3 - элементы защиты транзисторов VT1, VT6 в прямом режиме и выпрямители в обратном режиме. Элементы С1, С2, L1 образуют сетевой фильтр, VD1, СЗ, С4 - фильтр тактового генератора. Рассмотрим, как работает схема в обоих режимах.

Прямой режим (=12 В / -220 В). Напряжение +12 В попеременно прикладывается к обмоткам IIа или IIб, а трансформатор Т1 преобразует его в напряжение 220 В/50 Гц. Это напряжение присутствует на розетке XS1, и к ней подключаются всевозможные потребители (лампы накаливания, телевизор и др.)

Индикатором нормальной работы является свечение светодиодов VD4, VD5. Ток нагрузки может достигать 1 А (220 Вт).

Обратный режим (-220 В / =12 В). Для работы в обратном режиме необходимо сетевой шкур подключить к разъему ХР1 и подать на него -220 В. После этого переключается тумблер SB1. При этом сетевое напряжение попадает на первичную обмотку трансформатора Т1, а тактовый генератор отключается. Благодаря этому на вторичных обмотках Т1 получаются два переменных напряжения 10В, которые выпрямляются диодами VD2, VD3. Индикатором нормальной работы в обратном режиме является свечение светодиода VD5. Кипение в банках аккумулятора GB1 свидетельствует о процессе его зарядки.

Детали и конструкция, Т1 - любой трансформатор, обеспечивающий два напряжения 10В при Токе до 10 А. Лучше всего использовать сердечники типа ШЛ и ПЛ, которые легче разбираются. Катушка L1 выполнена на ферритовом кольце К28х16х9 М2000НМ и содержит две обмотки по 10 витков провода диаметром 0,5...0,71 мм.

Транзисторы VT1, VT6 и диоды VD2, VD3 крепятся через слюдяные прокладки, смазанные теплопроводящей пастой, на один общий радиатор площадью не менее 200 см2.

Заключение:

В этом практическом занятии мы рассмотрели основные типы построения структурных схем ИБП, режимы работы, а также основные блоки, входящие в состав ИБП.

---

Смотрите также файлы

• MU_po_KP_SE.pdf

• MU_po_LR_SE.pdf

• Zad_kp_se (1).docx

• Мой курсовой проект.docx

• Реферат ВЫПРЯМИТЕЛИ.docx