Пов'язані одним ланцюгом

1. Виробники джерел безперебійного живлення постійно вдосконалюють їх конструкцію і схеми, домагаючись...
2. Відчуйте різницю
3. ЯКЩО СКИНУТИ ЗАЙВИЙ ВЕС
4. архітектурні надмірності
5. ПАРАД МОДЕЛЕЙ
6. ЗАКЛфЧЕНІЕ

Виробники джерел безперебійного живлення постійно вдосконалюють їх конструкцію і схеми, домагаючись кращих показників ефективності роботи, економічності і зручності обслуговування. Один з варіантів схемотехнік - безтрансформаторні ДБЖ.

В галузі гарантованого захисту електроживлення кардинальні технологічні зміни відбуваються не так часто, як в області телекомунікацій або мережевих технологій, однак за останні десятиліття конструкція і схемотехнічні рішення джерел безперебійного живлення зазнали значних змін. Запропоновані провідними виробниками удосконалення стали можливі багато в чому завдяки розвитку елементної бази, на якій створюються компоненти ДБЖ, ніж забезпечуються кращі значення ключових робочих параметрів цих агрегатів. Зокрема, досягненню таких результатів сприяв випуск удосконалених біполярних транзисторів з ізольованим затвором (Isolated Gate Bipolar Transistor, IGBT).

ЯКИМ ПОВИНЕН БУТИ ДБЖ?

Вимоги, предюявляемие до джерел безперебійного живлення, пов'язані з різними аспектами їх функціонування - з параметрами вхідної мережі, вимогами по харчуванню навантаження, режимами експлуатації батарей, умовами обслуговування самих агрегатів. Як зазначає Костянтин Соколов, керівник експертного відділу компанії «Абітех», щодо вхідної мережі ІБП повинен мати мінімальні спотворення форми струму на вході, максимальний коефіцієнт потужності (в ідеальному випадку cos про? = 1) і мінімальний струм в нейтральному провіднику. Добре спроектовані ДБЖ забезпечують плавний старт, найкращу сумісність з дизель-генераторними установками і мінімізують паразитні наведення на вхідні кола, які ускладнюють роботу систем автоматичного регулювання напруги генератора.

Відносно підключеного навантаження агрегат безперервного живлення повинне гарантувати відсутність у вихідному сигналі складової постійного струму, низький коефіцієнт гармонійних спотворень форми напруги, високі динамічні характеристики, здатність працювати за несиметричного навантаження на фазах, а також здійснювати харчування нелінійного навантаження, підтримуючи при цьому високі статичні та динамічні параметри вихідного сигналу.

При виборі ДБЖ важливими факторами стають його технічні характеристики - надійність, рівень акустичного шуму, ККД, електромагнітна сумісність, вага, габарити, зручність технічного обслуговування, а також ціна і вартість експлуатації.

Відчуйте різницю

Найбільш жорстким вимогам відповідають ІБП, що працюють відповідно до принципу подвійного перетворення (див. Малюнок 1). Ці джерела можна розділити на два класи - трансформаторні і безтрансформаторні. Перші засновані на класичній схемі, в якій вихідний каскад інвертора навантажений на первинну обмотку вихідного трансформатора (що має топологію «треугольнікб-зірка»). Другі не мають трансформатора на виході інвертора, який через пасивний фільтр LC підключається безпосередньо до навантаження.

Безтрансформаторні агрегати великої потужності стали з'являтися в модельних рядах різних виробників лише в останні чотири роки. У даній статті розглядаються тільки бестранформаторние ДБЖ з подвійним перетворенням.

Як зазначає фрій Копилов, менеджер технічної підтримки компанії Eaton, бажання прибрати трансформатор з принципової схеми ДБЖ з подвійним перетворенням у виробників було завжди. Ізюятіе цього компонента дає виграш у вазі, займаної площі, ККД, вартості. Ідея не отримала реального втілення ще десятиліття тому лише через відсутність якісних і доступних за ціною транзисторів, розрахованих на великі струми і висока напруга. З'явилися ж в сімдесяті роки транзистори IGBT спочатку були досить дорогі, а побудовані з їх використанням компоненти і системи в цілому поступалися в надійності компонентів і систем на базі тиристорів і діодів. Все це досить довгий час перешкоджало масового поширення таких рішень, особливо в регіонах з нестабільною напругою.

Нині картина помітно змінилася: напівпровідники стали більш досконалі в плані технічних характеристик, ціни ж на них помітно знизилися, в той час як вартість металу б-міді, електротехнічної сталі б- зросла багаторазово. Як зазначає Сергій Сперанський, президент компанії ІНЕЛТ, в значній мірі цьому сприяв і «китайський бум» б- багато виробників комп'ютерної техніки перенесли свої виробництва на територію Китаю, де останнім часом помітно зросли ціни на електроенергію.

Перші безтрансформаторні ДБЖ ставилися до установок початкового рівня - потужністю до 3б-5 кВА. Сьогодні в лінійках практично всіх провідних виробників галузі представлені моделі бестрансформаторних ДБЖ середнього і старшого діапазону, і попит на них неухильно зростає.

Історично склалося так, що бестрансформаторная схема ДБЖ з подвійним перетворенням спочатку широко застосовувалася в моделях середньої потужності - від 6 до 30 кВА (оскільки для них мінімальні габарити і вага мають принципово важливе значення). Серед таких пристроїв зустрічаються всі можливі комбінації фаз на вході і виході ДБЖ: 3/3, і 3/1, і 1/1. В даний час «стелю» потужності переважної більшості бестрансформаторних ДБЖ становить 150Б-200 кВА і визначається наявністю електронних компонентів відповідного рівня надійності. Втім, це не межа: з цього року компанія Newave випускає безтрансформаторні ДБЖ потужністю 300 кВА.

Ігор Андрющенко, керівник департаменту інженерних систем компанії «Копітан», вважає, що розбиття на трансформаторні і безтрансформаторні моделі обґрунтовується, в кінцевому рахунку, економічними міркуваннями. Якщо вартість бестранформаторних джерел при потужностях до 150Б-200 кВА нижче, ніж трансформаторних, то в разі перевищення цього порога ситуація змінюється на протилежну (див. Малюнок 2). На жаль, додає він, деякі компанії вже перестали підтримувати модельні ряди трансформаторних джерел при потужностях нижче 150 кВА, залишивши тільки безтрансформаторні моделі, в результаті чого замовник позбавляється свободи вибору. Нові моделі випускаються з прицілом на максимальну ефективність з точки зору співвідношення ціна / потужність. Тому на малих потужностях вже не випускаються нові трансформаторні моделі, а на великих б- поки не розробляються бестранформаторние.

Що стосується надійності агрегатів, виконаних з застосуванням трансформатора на виході інвертора і без нього, то Андрій Москальов, провідний сервіс-інженер компанії NeuHaus, зазначає наступне: «Надійність силових ланцюгів і схем контролю / управління ДБЖ не залежить від наявності або відсутності трансформатора. Але на надійність ДБЖ як системи впливає будь-який компонент, в тому числі комплект батарей. У силовій схемі бестрансформаторних машин (по крайней мере, найбільш поширених моделей) шина постійного струму має більш високий рівень напруги (в загальному випадку - в два рази) в порівнянні з ДБЖ, оснащеним вихідним трансформатором. Цей фактор зумовлює більшу кількість елементів батарей, включених послідовно. Відповідно, ймовірність відмови зростає ».

Питання про співвідношення цін на трансформаторні і безтрансформаторні ДБЖ не настільки очевидний, як може здатися на перший погляд. У всякому разі, при порівнянні агрегатів однакової потужності зіставлення цін на ДБЖ не дозволяє однозначно стверджувати, що безтрансформаторні моделі набагато дешевше. Кінцева ціна для споживача не знаходиться в прямій залежності від кількості металу, витраченого на виготовлення полегшеної моделі.

ЯКЩО СКИНУТИ ЗАЙВИЙ ВЕС

Відносно ваги та габаритів переваги бестрансформаторних моделей очевидні. Трансформатор - досить важкий компонент ДБЖ, для заміни якого в агрегаті потужністю, наприклад, 30 кВА, доводиться вдаватися до допомоги автонавантажувача. Іноді, прагнучи уникнути сильного тиску на перекриття будівлі, замість трансформаторного ДБЖ великої потужності встановлюють кілька паралельно підключених ДБЖ необхідної сумарної потужності - це дозволяє розподілити фізичне навантаження більш рівномірно. Наскільки ж легше агрегати, виконані без використання вихідного трансформатора? Наприклад, виграш у вазі тільки системних блоків бестрансформаторних ДБЖ Eaton потужністю 80, 100, 150 кВА без урахування батарей становить близько 300 кг.

Зменшення габаритів пристрою і зони його обслуговування дозволяє заощадити простір і знизити витрати по оплаті оренди приміщень. Для обслуговування трансформаторних агрегатів, як правило, потрібно багатосторонній доступ, в той час як сучасні безтрансформаторні моделі з фронтальним доступом задовольняються малою площею сервісної зони (наприклад, серія LP33 виробництва GE Consumer & Industrial). Ще одна проблема експлуатації ДБЖ пов'язана з витратою коштів на відведення тепла, що виділяється вихідним трансформатором, б-його температура в робочому режимі складає 60б-70б? C.

Важливий показник - вартість експлуатації пристрою. Багато фахівців галузі підкреслюють, що в безтрансформаторним варіанті, незалежно від виробника, ККД буде вище, ніж в трансформаторному, оскільки в останньому втрати неминучі, а в безтрансформаторним варіанті втрати високочастотного тракту на вольт-добавку (підвищення постійної напруги) досить низькі. Типовий ККД для класичного трансформаторного ДБЖ становить 89б-91%, а для бестрансформаторного ДБЖ це значення зазвичай дорівнює 94б-95%. При різниці ККД в 5% (що еквівалентно 100 кВА для ДБЖ потужністю 2 МВА) економія складе 2500 доларів в рік (враховуючи, що вартість 1 кВxч для організацій дорівнює 1,67 рублів).

На думку К. Соколова, хоча у бестрансформаторного агрегату ККД вище, але характеристика ця нелінійна і багато в чому залежить від схемотехнічних рішень. Наприклад, його значення може досягати максимуму при 100% потужності навантаження, а при неповному навантаженні суттєво зменшуватися: при навантаженні в 25% ККД може знизитися до 50%, і тоді половина споживаної потужності витрачатиметься на обігрів приміщення. Як заперечення Н. Трипільський, начальник відділу систем спеціалізованого харчування компанії «ЕкоПрог», наводить як приклад модельний ряд Conceptpower компанії Newave: в паспортних даних всіх моделей зазначено, що при 25% ККД джерел безперебійного живлення дорівнює 90%. На ККД помітний вплив чинять і багато інших чинників - нелінійна навантаження, коефіцієнт нелінійних спотворень по входу і т. Д.

Порівнюючи дві схеми побудови UPS, слід враховувати і такий фактор, як можливість спільної роботи з дизель-генераторної установкою (ДГУ). У бестранформаторних ДБЖ, інвертор і випрямляч яких створені на основі IGBT-транзисторів, коефіцієнт сполучення з дизель-генератором (перевищення потужності дизель-генератора по відношенню до потужності джерела), як правило, становить 1,25, що є досить непоганим показником. Надлишковий запас потужності поганий не тільки тим, що за неї доводиться переплачувати. У сталому режимі роботи ДГУ його недовантаження дуже несприятливо позначається на експлуатаційних характеристиках дизеля, приводячи до швидкого зносу. Надмірне перевищення потужності ДГУ над потужністю ДБЖ загрожує досить неприємними наслідками: з'являються липкі відкладення на металевих поверхнях незгорілих фракцій палива в подальшому можуть спалахнути (див. Статтю автора «Останній рубіж захисту харчування», опубліковану в січневому номері «Журналу мережевих рішень / LAN» за 2003 р .).

архітектурні надмірності

Масове виробництво бестрансформаторних ДБЖ налагоджено практично всіма провідними виробниками галузі, і в зв'язку з цим неминуче виникає питання: які ключові функції трансформатора вихідний ланцюга і наслідки його ізюятія з принципової схеми класичного трансформаторного агрегату?

Одна з найбільш важливих функцій трансформатора у вихідному ланцюзі ДБЖ - гальванічна розв'язка (ізоляція) між навантаженням і джерелом напруги промислової мережі з метою усунення що створюють перешкоди наведень у зовнішніх колах на кабелі живлення. Хоча гальванічна ізоляція не гарантує вирішення всіх проблем (деякі сплески можуть ретранслювати і через повітряний простір), її відсутність неприпустимо в мережах, де спостерігається поганий електромагнітний обстановка. Відсутність ізолюючого трансформатора може призводити до того, що при певних відмовах бестрансформаторних апаратів на навантаження буде подаватися постійна напруга, і, як наслідок, велика ймовірність - а в бестрансформаторних варіантах вона існує завжди - виходу з ладу підключених пристроїв.

Гальванічна ізоляція виконує також роль бар'єру в захисті від сюема інформації по мережах харчування. Через вторинні кола блоків живлення частина інформації може «просочуватися» в первинні ланцюга і бути зчитана спеціалізованими пристроями - фільтрами для сюема харчування. Іноді гальванічна ізоляція застосовується в якості захисту від навмисного пошкодження апаратури, встановленої всередині будівлі. Зловмисне вплив на електроприлади здійснюється за допомогою генератора імпульсних перешкод, що продукує потужний електромагнітний імпульс. Цей імпульс викликає наведений кидок напруги в мережах живлення, в результаті в будівлі можуть вийти з ладу всі електронні пристрої. У спеціальній літературі такі прийоми отримали назву «електромагнітні війни».

Вихідний трансформатор виконує функції узгодження напруги інвертора з необхідною напругою на виході джерела (розрізняють трансформатори підвищують, знижують і з одиничним коефіцієнтом). Інвертор бестрансформаторних ДБЖ повинен забезпечувати більш високу вихідну напругу, тому в них цю функцію покладено на встановлювані в ланцюзі постійного струму бустери, підвищують напругу.

Оскільки будь-який трансформатор включається за схемою «треугольнікб-зірка», все гармоніки, кратні трьом, придушуються, а значить, він виконує роль пасивного фільтра, що працює відповідно до принципів широтно-імпульсної модуляції. При відсутності вихідного трансформатора виникає необхідність в згладжуванні форми синусоїди. Для цього в схему бестрансформаторного ДБЖ включають інтегруюча ланка - каскад LC-фільтрів, що складаються з ємнісних і індуктивних елементів.

Безтрансформаторні схеми налічують більше число електронних компонентів (транзисторів, дроселів), а отже, і ймовірність відмов вище. Прибираючи трансформатор, його функції доводиться частково замінювати легшими елементами, але технічні рішення в такому випадку виявляються складніше.

Трансформатори можуть використовуватися і у вхідному ланцюзі ДБЖ. Спотворення, що породжуються нелінійним навантаженням, характеризуються сумарним коефіцієнтом нелінійних спотворень КНІ. Традиційно в трифазних ДБЖ застосовують 6-імпульсні випрямлячі, а для зниження рівня нелінійних спотворень б-12-імпульсні (до складу схеми останніх входять два трифазних моста). Щоб позбутися від трансформатора на вході, застосовують випрямлячі з дзеркальним перетворенням, реалізовані відповідно до принципів зворотного широтно-імпульсної модуляції. Для їх виробництва використовуються не тиристори, а IGBT-транзистори. При всіх перевагах IGBT-транзисторів у ІБП, побудованих по дзеркальній схемою, ККД досить низький.

Сергій Єрмаков, технічний експерт компанії ІНЕЛТ, підкреслює, що до порівняння коефіцієнта нелінійних спотворень (КНС) двох типів архітектур ДБЖ (з трансформатором на виході і без нього) необхідно підходити з обережністю - все залежить від конкретної реалізації апарату. КНІ вихідного струму визначається виключно навантаженням і не залежить від наявності або відсутності вихідного трансформатора. Вимоги відповідних стандартів жорстко визначають КНІ тільки для вхідного струму, але при цьому його конкретні значення залежать від схеми випрямляча і застосовуваних схемотехнік. Якщо вимоги стандарту не будуть виконуватися, то ДБЖ не отримає сертифікат відповідності і взагалі не зможе потрапити на ринок.

Однією з перших ДБЖ з дзеркальним перетворенням, в яких і інвертор, і випрямляч побудовані на IGBT-транзисторах, представила на ринок компанія MGE UPS Systems. В даний час подібні пристрої поставляють практично всі провідні виробники. Так, компанія Chloride випустила однофазний ДБЖ Linear Plus і нові трифазні апарати 70-Net і 80-Net. Для ДБЖ з дзеркальним перетворенням характерні менші габарити і вага, однак ціна на такі агрегати залишається високою.

До особливостей деяких моделей трансформаторних ДБЖ відноситься і таку обставину: процедура тестування АКБ більш безпечна для навантаження, оскільки інвертор має достатній діапазон вхідної напруги, і харчування навантаження не буде перервано навіть в разі виходу батареї з ладу.

Трансформатор забезпечує до того ж придушення синфазної перешкоди, що виникає на проводах щодо заземлюється шини. У бестранформаторних апаратах синфазна перешкода пригнічується набагато гірше.

Крім гальванічної ізоляції вихідний трансформатор дозволяє підключатися до середньої точки «зірки» в якості нейтральної точки (якщо зовнішній нейтральний провід знаходиться далеко по входу або розімкнути). Вторинна обмотка вихідного трансформатора містить нейтральний висновок, тому нейтраль вхідний мережі виявляється повністю гальванічно ізольованою від нейтрали на виході ДБЖ. Наявність нейтральної точки в схемі «зірка» має велике значення при «перекіс» фаз, оскільки струм навантаженої фази повинен замикатися по нейтрального проводу. Ця перевага має практичний сенс, хоча використовується нечасто.

Коли використовується трансформатор гальванічної ізоляції, офісні навантаження можна підключати навіть при «проблемної» нейтрали (на багатьох підприємствах нейтраль сильно «забруднена»). У деяких виробників пропозицію такого роду називається «комплект для створення (модифікації) нейтрали» (kit neutral modification). Трансформатор гальванічної ізоляції, що підключається за схемою «зірка», може бути встановлений і на байпасній лінії.

ПАРАД МОДЕЛЕЙ

APC. Як разюясняет Михайло Балкарія, системний інженер компанії APC, з точки зору класичної архітектури все джерела безперебійного живлення APC, де застосовується принцип дельта-перетворення (див. Малюнок 3), б-безтрансформаторні, а крім того, всі вони побудовані на IGBT-транзисторах. У агрегатів APC трансформатор принципово не розриває ланцюг і не забезпечує гальванічну ізоляцію - він лише піднімає або знижує напругу (виняток - використання трансформатора в байпасній ланцюга джерел з трифазним входом і однофазним виходом для попередження неприємних наслідків «перекосу» фаз).

У пристроях, заснованих на принципі дельта-перетворення, за допомогою трансформатора проводиться підвищення напруги при зниженому вхідному напрузі або його зниження при підвищеному вхідній напрузі. Відмінна риса цієї схеми в тому, що вхідний сигнал мережі проходить на вихід через так званий дельта-трансформатор - він змінює напругу тільки на певне значення (дельта). Конвертор працює в нормальному режимі тільки на ту частину енергії, яка необхідна для подюема напруги або його зниження. За рахунок цього досягаються можливість коригування коефіцієнта потужності і висока ефективність агрегату. За таким принципом виконані всі моделі APC лінійки Silcon і нові Symmetra MW, їх можна зібрати в паралель до 4 МВА або замовити у вигляді єдиного конструктиву. Якщо установка ДБЖ на обюекте вимагає гальванічної ізоляції, в якості додаткової опції окремо пропонується зовнішній ізолюючий трансформатор, що встановлюється або на вході пристрою, або на виході перед навантаженням.

Chloride. Однофазні ДБЖ Linear Plus виробництва Chloride поставляються без трансформатора, але передбачені в корпусі посадочні місця дозволяють встановити трансформатор на виході інвертора. Однофазні джерела Linear Plus - повністю безтрансформаторні. Однак якщо трансформатор все ж потрібно, компанія готова доукомплектувати агрегат зовнішнім трансформатором. Наприклад, ДБЖ 70-Net в штатній комплектації випускається без вихідного трансформатора, але існує T-версія в комплекті з вбудованим вихідним трансформатором. В якості опції як звичайна, так і T-версія можуть бути доукомплектовані вхідним трансформатором гальванічної ізоляції, що встановлюються в окремій шафі. В результаті ІБП 70-Net можна придбати в безтрансформаторним варіанті, з одним або двома трансформаторами б- на вході і на виході, а також із зовнішніми трансформаторами, пропонованими в якості опції.

ДБЖ Chloride 90-Net стандартно мають трансформатор на виході інвертора. Однак можлива комплектація з трансформатором гальванічної ізоляції, встановленим на вході байпаса. Всі ДБЖ Chloride 90-Net поставляються в двох варіантах б- з 6-імпульсними і 12-імпульсними випрямлячами.

Нова серія ДБЖ Chloride 80-Net, випуск якої планується в вересні, за діапазоном потужностей перетинається зі старшими моделями серії 70-Net і молодшими моделями серії 90-Net, охоплюючи діапазон від 40 до 200 кВА. Chloride 80-Net має безтрансформаторний вихід і виконаний за новітньою технологією дзеркального перетворення, але при бажанні може бути укомплектований трансформатором гальванічної ізоляції: він буде встановлений або на вхід, або на вихід, в залежності від розв'язуваної задачі.

GE Consumer & Industrial (нова назва компанії General Electric Digital Energy). Модельний ряд виробництва DE CI включає пристрої серії LP (раніше вона називалася LAN Pro). Дев'ять агрегатів потужністю до 8 кВА виконані по трансформаторною схемою, а починаючи від 8 і до 120 кВА всі моделі LP побудовані по бестрансформаторних схемою (див. Малюнок 4). Безтрансформаторні ДБЖ LP потужністю 10, 20, 30 кВА випускаються компанією з 1998 р За цей час вони зазнали ряд модифікацій, але все ще користуються стабільним попитом. Вивчивши потреби ринку, експерти GE CI прийняли рішення розширити діапазон потужностей до 120 кВА і пізніше випустили ще п'ять моделей LP: на 40, 60, 80, 100 і 120 кВА. У діапазоні від 10 до 120 кВА агрегати безперебійного живлення представлені як безтрансформаторним моделями серії LP, так і трансформаторними ДБЖ Site Pro SG. Серед новинок - пристрої LP 33-40 і LP33-80 потужністю 40 і 80 кВА, відповідно.

Eaton. У модельному ряду Eaton Electrical нові агрегати Powerware 9155 від 10 до 15 кВА, Powerware 9355 і Powerware 9390 - безтрансформаторні (див. Малюнок 5). Нова серія Powerware 9390 і 9355 поставляється як в однофазному, так і в трифазному виконанні, модель 9155 випускається тільки в однофазному варіанті. Якщо замовник має потребу в гальванічної розв'язки, то в якості опції йому надається можливість підключення зовнішнього трансформатора, установка якого може бути оптимізована одночасно на вхід і на вихід пристрою - схемотехнічні рішення дозволяють застосовувати обидва варіанти. У різних моделях це вирішено по-різному: наприклад, в ДБЖ PW 9120 ізолюючий трансформатор встановлюється на вихід, в більш потужних передбачена можливість установки на вихід або на вхід. За бестрансформаторних технології виконаний і Powerware 9120 потужністю від 700 ВА до 6 кВА. Популярна модель Powerware 9305 потужністю до 160 кВА, на заміну якої до кінця року буде випущена нова модель, також бестрансформаторная.

Ще одна цікава модель 9315 в діапазоні потужностей - від 40 до 150 кВА поставляється як на американський ринок, так і на європейський. Цей пристрій забезпечує гальванічну розв'язку байпасній ланцюга. (У більшості виробників ізолюючий трансформатор встановлений в основному ланцюзі ДБЖ.)

Для більшості бестрансформаторних ДБЖ виробництва Eaton передбачені опції поставки трансформаторів, що має на увазі наявність в конструктиві посадочних місць. Крім того, в безпосередній близькості від пристрою можна встановити зовнішній шафа з трансформатором і з його допомогою ізолювати заодно і байпасну лінію. З огляду на, наскільки важливі вага і габарити ДБЖ в середньому діапазоні потужностей, проектувальники Eaton розробили нову модель ДБЖ з подвійним перетворенням потужністю 20 кВА і 30 кВА з трифазним входом і трифазним виходом, яка покликана доповнити діапазон потужностей між пристроями Powerware 9x55 і 9390. В даний час пристрій проходить тестові випробування, продажу планується почати в листопаді.

Liebert-Hiross (належить групі компаній Emerson Network Power, що входять до складу корпорації Emerson). Нова лінійка ДБЖ Liebert-Hiross NXA представлена ​​модельним рядом від 10 до 120 кВА. Вже налагоджено виробництво трифазних агрегатів NXA 30, 40, 60, 80, 100 і 120 кВА (три фази на вході і три на виході), а найближчим часом будуть анонсовані моделі з подвійним перетворенням потужністю NXA 10, 15, 20 кВА - також в безтрансформаторним виконанні.

Модель NXA 30 кВА без батарей важить 312 кг, NXA 40 кВА б-341 кг, NXA 60 кВА б-401 кг, NXA 80 кВА б-445 кг. Ширина пристроїв всього 60 см. Всі агрегати допускають установку внутрішніх батарей. У моделях на 30 і 40 кВА є опція встановлення трансформатора, для якого передбачені посадочні місця.

MGE UPS Systems. У 2000 р MGE UPS Systems випустила на ринок Galaxy 3000 з випрямлячем на вході ДБЖ, побудованим на IGBT-транзисторах (перша реалізація «дзеркальної» схеми). Принцип роботи даного випрямляча назад симетричний принципу роботи інвертора. Все що випускаються однофазні ДБЖ подвійного перетворення в MGE UPS Systems побудовані на основі бестрансформаторних схем. У модельному ряду ДБЖ з подвійним перетворенням представлені наступні агрегати з бестрансформаторних архітектурою: Сomet S31 потужністю 5б-20 кВА, Galaxy 3000 Продуктивність 10б-30 кВА, Comet Extreme потужністю 4,5б-12 кВА, Comet EX RT потужністю 5б-11 кВА (див . Малюнок 6). У моделях Galaxy PW потужністю 40б-200 кВА і Galaxy потужністю 250б-800 кВА на виході інвертора ДБЖ застосовується трансформатор.

NeuHaus. У лінійці виробництва російської компанії NeuHaus в безтрансформаторним варіанті поставляються моделі ДБЖ NeuHaus Power System Multi і Power System Multi RM. Останній агрегат має особливий конструктив і призначений для монтажу в стандартну 19-дюймову стійку (див. Малюнок 7). Відсутність трансформатора дає чималу перевагу, в основному завдяки скороченню габаритів. Моделі можуть бути укомплектовані трансформатором, як тільки в цьому виникне необхідність. Просте порівняння приблизно рівних за номінальною потужності моделей показує, що вага бестрансформаторних машин Power System Multi в стандартній комплектації, без урахування батарей, в два рази менше в порівнянні з класичними трансформаторними моделями аналогічної потужності. Як вважає А. Москальов, для деяких замовників вага обладнання є чинником першорядної важливості, проте не можна стверджувати, що більш низька вага - основоположний критерій вибору. За його словами, різниця в ціні порівнянних по потужності агрегатів, виконаних за альтернативною технологією, може досягати 20б-30% і залежить від моделі та потужності.

Newave. Всі джерела безперебійного живлення Conceptpower Modular виробництва Newave виконані без використання трансформатора у вихідному ланцюзі (див. Малюнок 8). Модель Classic Frame комплектується уніфікованими модулями від 10 до 40 кВА.

Модель Gemini Frame укомплектована безтрансформаторним модулями від 10 до 30 кВА, але, на відміну від Classic Frame, в ній передбачено місце для установки двох модулів ДБЖ. В системі Upgrade Frame передбачено розміщення трьох модулів ДБЖ, максимальна потужність одного модуля - 40 кВА. Вага модулів (від 40 до 58 кг) різниться: в менш потужних використовуються більш легкі силові компоненти. Вже налагоджено виробництво модулів потужністю 60, 80 і 100 кВА для установки в більш велику стійку Upgrade. Кожен модуль складається з пасивної і активної частини, кожна з яких, в свою чергу, важить не більше 60 кг. Із заміною такого модуля персонал може впоратися вручну. Без урахування батарей вага модульного ДБЖ Conceptpower Uprgade потужністю 120 кВА - 306 кг, Conceptpower Uprgade потужністю 300 кВА - 700 кг.

фрій Анісімов, головний спеціаліст сектора ДБЖ компанії «ЕкоПрог», зазначає, що завдяки схемотехническим рішенням в ConceptPower Modular вдалося домогтися гарних характеристик пристроїв: ККД становить до 95%, коефіцієнт потужності б-0,98, коефіцієнт сполучення з ДГУ - 1,25, а коефіцієнт нелінійних спотворень на вході приблизно можна порівняти з аналогічним параметром кращих представників класичних трансформаторних схем.

Powercom. Менеджер по роботі з системними інтеграторами російського представництва Powercom Олег Соколов вказує, що застосування трансформатора гальванічної розв'язки (ТГР) на виході ДБЖ зобов'язує виробника встановлювати більш потужні IGBT-транзистори в інвертор, що неминуче позначається на вартості. Раніше такий трансформатор був необхідний для того, щоб згладити викиди гармонік потужних транзисторів, що працюють на більш низьких частотах, ніж нинішні інвертори, але тепер, коли технологія зробила крок вперед, необхідність в цьому відпала.

Зважаючи на вищевикладені міркувань трансформатори гальванічної розв'язки для бестрансформаторних ДБЖ малої потужності серій Vanguard і Ultimate (700б-3000 ВА) є зовнішньої опцією, для моделі Ultimate 6000 LCD ТГР може бути опціонально встановлений всередину конструктиву, і лише починаючи з 8 кВА ДБЖ Powercom оснащені ТГР за замовчуванням , що, втім, сумарно за ціною для кінцевого споживача необтяжливо зважаючи традиційно невисокі ціни на обладнання Powercom великих потужностей аж до 200 кВА.

ЗАКЛфЧЕНІЕ

Інтерес до безтрансформаторним ДБЖ підігрівається випуском все нових схемотехнічних рішень. Використовувана елементна база дозволяє конструювати і випускати такі рішення. Вибір архітектури ДБЖ в кінцевому рахунку визначається вимогами замовника, залежить від навантаження, а також від особливостей конкретного обюекта. На жаль, мінімізація витрат нерідко є наріжним каменем, іноді навіть на шкоду надійності і грамотності всього технічного рішення. Для досягнення оптимального результату кожен проект повинен розглядатися індивідуально.

Наталя Жилкіна б-науковий редактор «Журналу мережевих рішень / LAN». C нею можна зв'язатися за адресою: [email protected] .