Козляев Ю.Д., Косулина Н.Ю. Инверторы напряжения для источников бесперебойного электропитания ответственных потребителей электрической энергии

Новосибирск : СибГУТИ, 2009. — 100 с.Бурное развитие информационных технологий (ИТ) и их широкое распространение в различных сферах промышленности и бизнеса неизбежно ведут к ужесточению требований к качеству электрической энергии, обеспечивающей работоспособность вычислительных, информационных, телекоммуникационных и других систем, вовлеченных в производственную сферу, и влияющих на хозяйственную и экономическую безопасность предприятий. Глобальные тенденции к возрастанию роли ИТ и, в том числе в телекоммуникациях, являющихся сегодня основой бизнес-процессов современных предприятий, сдерживаются изношенностью или несовершенством отдельных сегментов энергетической инфраструктуры многих, в том числе развитых стран. По данным отечественных и зарубежных источников /1, 2/ до 50% отказов компьютерных систем обусловлены источниками электропитания. В частности, по данным IBM, каждая компьютерная система в течение месяца испытывает около 128 сбоев, способных повлечь потерю данных. Единственным выходом из сложившейся ситуации является создание на предприятиях специализированной инженерной инфраструктуры, призванной защитить информационный и телекоммуникационный комплексы от некачественной электрической энергии сетей переменного тока общего пользования. Основой таких структур являются источники бесперебойного питания (ИБП), включающие ряд компонентов: резервные источники электрической энергии постоянного тока (аккумуляторные батареи), преобразователи сетевого напряжения для пополнения энергии батарей, преобразователи постоянного напряжения в напряжение переменного тока (инверторы). Экономические затраты на внедрение ИБП окупаются за счет повышения надежности работы информационных и телекоммуникационных систем, снижения эксплуатационных расходов на ремонт оборудования и его повторную инсталляцию и др. Свидетельством востребованности подобных систем является быстро растущий мировой рынок ИБП и обилие на нем «именитых», как правило, зарубежных игроков / 3 /. В последнее время этот круг пополняется отечественными разработчиками и производителями оборудования ИБП и их компонентов. Примером могут служить инвертор напряжения ИЦ-1500 и источник бесперебойного питания на его основе /4 /. Настоящее пособие посвящено знакомству с принципами построения ИБП, особенностями взаимодействия и работы их подсистем, факторами, влияющими на рабочие характеристики устройств.Предисловие.
Введение.
Показатели надежности электроснабжения и качества электрической энергии. Основные характеристики энергопотребления.
Категории потребителей переменного тока по условию допустимого времени перерыва электроснабжения.
Показатели качества электрической энергии.
Факторы, влияющие на качество электрической энергии.
Показатели эффективности устройств и систем электропитания.
Принцип построения систем бесперебойного питания.
Типовая структура системы бесперебойного питания (СБП).
Принцип построения инверторов напряжения для СБП.
Организация работы инверторного звена формирования напряжения.
инвертор со средней точкой трансформатора (ИСТ);
инвертор напряжения мостового типа;
инвертор напряжения полумостового типа;
алгоритм управления ключами инвертора для реализации ОШИМС;
ШИМ контроллер мостового инвертора напряжения;
алгоритм управления ключами полумостового инвертора.
Фильтрация напряжения формирующего звена.
Коэффициент фильтрации.
Каскадное соединение фильтров. Фазовые характеристики фильтров.
Параллельная работа инверторных устройств.
Реакция инвертора напряжения на нелинейную нагрузку.
Общая характеристика промышленных инверторов.
Цифровой инвертор со встроенным байпасом ИЦ-1500БП.
Установка бесперебойного питания УИЦ-9000.
Инверторы «Штиль» серии PS.
Инверторы и ИБП на их основе серии GXT (Libert).
Заключение.
Приложения:
Основные термины и определения.
Критерии качества сигналов (напряжения, тока).
Структура сигналов ОШИМС. Спектральные характеристики сигнала.
Основные характеристики сигнала ДШИМС.
Имитационное моделирование рабочих процессов в инверторных цепях.
Список литературы.