Энергетические технологии / Поддержка / Публикации / Анализ коэффициента эффективности СБП постоянного тока российского производства

Ооо «офисные системы» | источники питания

Специализированный блок автоматического контроля питания СБП-12-1.3 – представляет собой универсальный короб с замком, датчиком вскрытия корпуса, блоком питания и световой индикацией для установки контроллеров APOLLO AAM-16, AAN-4, AAN-32, AAN-100, APN-30, APN-35; интерфейсных модулей: AIM-4, AIM-4SL, AIM-1SL, AIM-2DL, API, AEL; панелей охранной сигнализации: APA-15D, APD-16, AIO. Короб СБП-12-1.3 может быть использован в служебных помещениях различных предприятий и организаций, электроснабжение которых соответствует требованиям нормативных документов РФ.

 Подробнее>>                                                                                11 093,00р
                          оптом скидки

Энергетические технологии / поддержка / публикации / анализ коэффициента эффективности сбп постоянного тока российского производства

Назначение систем бесперебойного питания постоянного тока (СБП) – обеспечение бесперебойным, качественным электропитанием потребителей постоянного тока. Главными требованиями к СБП являются высокая надежность и эффективность. Критерием надежности СБП является безотказная работа при сохранении во времени значений установленных эксплуатационных параметров в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям технического обслуживания. Среди эксплуатационных требований к СБП (таких, как: допустимые пределы изменения сетевого напряжения без перехода на автономный режим питания нагрузки от аккумуляторов, коэффициент полезного действия, климатика, электромагнитная совместимость, степень резервирования, статическая и динамическая точность поддержания выходного напряжения и т.п.) в ряде случаев особое значение имеет показатель удельной мощности СБП. Удельная мощность (энергетическая плотность) – отношение максимальной мощности системы к ее объему РУД (Вт/дм3). Повышение удельной мощности позволяет сократить габариты используемой системы [1].

Более полным показателем эффективности СБП является коэффициент эффективности, зависящий от удельной мощности и коэффициента полезного действия системы [2]. Полезность оценки коэффициента эффективности объясняется тем, что производитель стремится к такой структуре и конструкции СБП, которые являются компромиссными с точки зрения массо-габаритных и энергетических показателей системы. Однако, и в этом случае не учитываются ряд энергетических параметров, характерных для СБП. Это, в первую очередь, – входной коэффициент мощности КР. В связи с этим введем понятие комплексного коэффициента эффективности КЭФ СБП, представляющего собой произведение удельной мощности, КПД и коэффициента мощности.

КЭФ = РУД х КПД х КР      ( 1 )

Для ограничения рассматриваемых типономиналов СБП проведем их классификацию. По составу и исполнению СБП можно разделить на:

По используемому диапазону мощностей СБП классифицируются как:

Номинальное значение выходного напряжения СБП может быть: 12 В, 24 В, 48 В, 60 В, 110 В и выше. Наиболее распространенный ряд СБП для средств телекоммуникаций является 24, 48, 60 В.

Основные области применения одномодульных мини-систем мощностью до 500 Вт – это обеспечение бесперебойного питания:

Многомодульные системы бесперебойного питания предназначены для:

В состав многомодульного СБП в общем случае входят: выпрямительные модули, батарейные модули, блок коммутации и защиты, блок контроля и управления, блок распределения и защиты нагрузок.

Структурная схема многомодульной СБП приведена на рис.1 со следующими обозначениями:

Энергетические технологии / Поддержка / Публикации / Анализ коэффициента эффективности СБП постоянного тока российского производства

Рис.1 Структурная схема СБП

Многомодульный принцип построения систем бесперебойного питания обеспечивает возможность наращивания мощности системы электропитания путем увеличения числа выпрямительных модулей, повышает надежность системы за счет резервирования “n 1” и дает удобство технического обслуживания без нарушения питания потребителей.

Выпрямительные модули представляют собой преобразователи AC/DC со стабильным выходным напряжением постоянного тока. В качестве аккумуляторов в АБ используются герметичные кислото-свинцовые необслуживаемые аккумуляторы с номинальными напряжениями 2, 6, 12 В, емкость от 2 до 60 Ач и более. Блок коммутации и защиты (БКЗ) обеспечивает надежное подключение выпрямительных модулей к сети и защиту их от возможных перенапряжений и перегрузок. Блок контроля и управления (БКУ) выполняет функции контроллера, панели управления и индикации состояния системы в целом и отдельных ее блоков. Блок распределения нагрузок (БРН) обеспечивает подключение к системе ряда нагрузок и их защиту.

При выборе оптимального типономинала ИБП и необходимого количества и емкости аккумуляторов следует учитывать следующие основные требования к системе электропитания:

КПД современных многомодульных СБП составляет 85% – 92% при номинальной нагрузке. Коэффициент мощности при наличие в структуре выпрямительных модулей корректора коэффициента мощности достигает значений 0,98 – 0,99. При использовании на входе выпрямительного модуля только пассивного фильтра Кр снижается до значения 0,8.

Остановимся на анализе значений комплексного коэффициента эффективности СБП российских производителей, ограничившись системами малого и среднего диапазонов мощностей. Принимая постоянными для всех производителей СБП значения КР = 0,98 и КПД равным 90%, имеем следующее выражение для комплексного коэффициента системы.

КЭФ = 0,88 РУД ( Вт/дм3)      ( 2 )

Таким образом, для сравнительной оценки эффективности СБП достаточно знать ее удельную мощность. В таблице N1 приведены значения удельных мощностей СБП с номинальным выходным напряжением 48/60В шести отечественных производителей, известных на российском рынке. Наличие аккумуляторных отсеков в СБП ряда производителей, достигающих 1/4 – 1/3 объема корпуса, означает, что относительная удельная мощность таких СБП увеличивается на 25% – 50%. При сравнении с СБП зарубежного производства, удельная мощность которых достигает 40% – 75%, можно сделать заключение о соответствие ряда моделей СБП отечественного производства международным стандартам.

Определяющее значение в эффективности СБП имеют выпрямительные модули, относительные удельные мощности которых достигают значений 50 – 150 Вт/дм3. Однако совершенствование выпрямительных модулей не всегда приводит к существенному увеличению удельной мощности системы в целом. Это объясняется тем, что значительная часть объема корпуса СБП занята блоками распределения, коммутации, защиты и т.д. Поэтому, пути повышения эффективности СБП должны быть в направлении использования современных технологий выполнения силовых шин и разъемов коммутации выпрямительных и других модулей, совершенствования блоков распределения и защиты нагрузок, обеспечение необходимого теплового режима работы силовых элементов при ограниченном объеме корпуса СБП.

Таблица 1

п/п
Произво-
дитель
Модель СБПТип ВМ Мощн.
ВМ,
Вт
Макс.
кол-
во
ВМ
Макс.
мощн.
СБП,
кВт
Габариты
СБП,
мм
Объем
СБП,
дм3
Удель-
ная
мощ-
ность,
Вт/дм3
1“Связь-
Инжиниринг”
г.Москва
ИБП1-60/9БИС-160010,6240х426х4005012
ИБП1-60/60БИС-2120043,6726х628х43220018
ИБП1-60/120БИС-2120087,21112х628х43231023
ИБП3БИС-2Ф120044,8550х600х40014034
ИБП5-48/18БП-25025041266х482х3555020
ИБП5-48/44БП-600 3-ф60042,4266х482х2404060
 2 “Промсвязь”
г.Юрьев-
Польский
УЭПС-2/22ВБВ-2К 10002310х483х405*  6033 
УЭПС-2/44ВБВ-3К58042,3310х483х2985046
УЭПС-2/88ВБВ-2К1700813,61950х600х600*7120
3 “Ирбис-Т”
г.Тула
ШТИЛЬ PS 0,6ВМ-60060010,6295х190х395*3020
ШТИЛЬ PS 2,4ВМ-1200120022,4510х230х450*6040
ШТИЛЬ PS 4,8ВМ-1200120044,8850х540х410*19025
ШТИЛЬ PS 9,6ВМ-1200120089,6850х540х410*19050
4“Источник”
г.Казань
ИБЭП 60-15ПНС60-530031,08375х482х1333036
ИБЭП 60-20ПНС60-1072021,44450х491х2726024
ИБЭП 60-40ПНС60-1072042,88600х550х65922013
ИБЭП 60-100ПНС60-25180047,2600х550х65922033
ИБЭП 60-200ПНС60-251800814,4600х550х128343034
5“Интеркросс”
г.Рязань
СВ 60-60ВМ60/1590043,6600х400х100024015
СВ 60-105ВМ60/1590086,3 600х600х20007208,75
6“Спец-
электросистемы”
г.Санкт-
Петербург
ЭС-48,60/212ВМ30030020,6815х600х500*2502,4
ЭС-48,60/212ВМ60060021,2815х600х500*2504,8

* – наличие в указанных габаритах корпуса СБП аккумуляторных отсеков (полок).

Климов В.П., Портнов А.А., Синяков В.В.

  1. Конев Ю.И., Полянин К.П. Микроминиатюризация и развитие электротехнических систем
    // Электронная техника в автоматике / под ред. Ю.И.Конева – М.: Радио и связь, 1978, вып.10, с.26-30.
  2. Курашов В.И. Сравнительный анализ структурных схем микроэлектронных ИВЭП
    // Электронная техника в автоматике / под ред. Ю.И.Конева – М.: Радио и связь, 1982, вып.13, с.74-83.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector