Поиск
Свежие комментарии

Применение ИБП для стабилизации питания

Подключение источника бесперебойного питания

Back-UPS APC500- главный герой этой статьи

Статья посвящена использованию Источников Бесперебойного Питания (ИБП) для питания промышленного оборудования. Рассказано подробно, как я использовал UPS мощностью 500 Вт для питания промышленного холодильника на 22 кВт.

Проблемы с напряжением

Немного предыстории. Обратился ко мне один клиент с такой проблемой. У него имеется огромный холодильник-цистерна для хранения молока. У холодильника два трехфазных компрессора, оба по 11 кВт мощности.

Всё бы ничего, но иногда бывают внезапные отключения света, что может привести к прокисанию молока и недопустимым материальным потерям. Чтобы перестраховаться от таких форс-мажоров, которые бывают несколько раз в день (это сельская местность), было решено купить дизельный генератор мощностью 30 кВт для питания этого холодильника.

Получилось так, что генератор установлен на расстоянии около 100 м от холодильника, при этом используются 2 разъема, 1 болтовое соединение, и контакты двух автоматических выключателей.  Жилы в кабеле сечением 6 мм² меди и 16 мм² алюминия. Устанавливал генератор не я, но последствия этого безобразия устранять пришлось мне.

Питание от генератора_старая схема

Питание от генератора_старая схема

А безобразие проявлялось вот в чём. Генератор выдавал на холостом ходу честные 225В по каждой фазе. При включении холодильника напряжение на вводе холодильника опускалось до 125…145 В. Естественно, ни один компрессор не захочет запускаться в таких условиях.

Выключался холодильник не просто так, а потому, что на страже качества питающего напряжения стояло реле контроля фаз. Кому интересно, что это и как работает – читайте статью.

А по включению пускателей и подключению трехфазных двигателей через пускателидругую мою статью.

И дело прежде всего в том, что блок управления не может нормально управлять запуском. Блок управления выдаёт напряжение на включение пускателей, которые включают компрессоры (не одновременно!). Пускатели (контакторы) включаются, компрессор запускается, напряжение падает, пускатель отпускает, компрессор отключается.

Я был на объекте со специалистом фирмы ИК Энергопартнер (благодарности ниже), и у нас был замечательный прибор – анализатор качества напряжения HIOKI 3197. C помощью этого прибора видно всё, что происходит в сети. Мы подключились на входе питания холодильника, и вот что увидели:

Провалы напряжения при включении холодильника

Провалы напряжения при включении холодильника

Как видно из графика, напряжение в момент запуска падало до примерно 125 В. А вот соответствующие скачки тока:

Скачки тока

Скачки тока при включении питания

Налицо – большое падение напряжения, и повышением мощности генератора тут точно проблему не решить.

Была мысль посоветовать купить новый генератор, и установить на место старого. Но интуиция мне подсказывала, что при огромных материальных затратах с такой проводкой новый генератор не поможет – слишком большие пусковые токи, и слишком ржавые болты в соединениях.

Было предложено перенести генератор, чтобы схема питания выглядела примерно так:

Питание от генератора_новая схема

Питание от генератора_новая схема

Но перенести генератор тоже было проблематично, не будем об этом.

Вот такой замкнутый круг. Конечно, я не собирался стабилизировать трехфазное напряжение, питающее весь холодильник. Достаточно было стабилизировать управляющее напряжение, которое берется от одной из фаз, питающих трехфазные компрессоры.

А это одна фаза 220В и мощность не более 300ВА.

Как стабилизировать напряжение

Прежде всего, я убедился, что проблема действительно в том, что пускатели не могут удерживаться во включенном состоянии из-за низкого напряжения на их катушках. Для этого я просто зажал пальцем пускатель, и компрессор запустился!

Способ очень грубый и топорный, но для первоначального анализа поломок и приведения оборудования в чувство часто действует. Главное – делать это с пониманием.

Как же стабилизировать напряжение питания этих пускателей? Мощность при этом требовалась сравнительно небольшая.

Если бы питались только БП, которые преобразовывают из переменного в постоянное, проблема решилась бы очень просто установкой парочки электролитов в цепь постоянного напряжения 315В. И провалы напряжения 1-2 сек. были бы не страшны. Но пускатели питались переменкой…

Первое, что приходит в голову – стабилизатор напряжения. Однако, у стабилизаторов в данном случае очень долгое время включения. Лишь у тиристорных моделей она составляет приемлемое значение – менее 2 периодов напряжения (40 мс). Однако, производитель не уточняет, сколько секунд понадобится стабилизатору, чтобы переключиться и поднять напряжение на выходе при мгновенном проседании питающего напряжения с 220 до 140 В. Экспериментировать у меня не было времени, да и минимальная стоимость такого стабилизатора – около 10000 руб.

Кстати, для сглаживания помех с сети используют варисторы, которые поглощают кратковременную импульсную помеху. Чем мощнее варистор, тем бОльшую энергию импульса он сможет погасить. Варисторы ставят на входах различных приборов, а также в “Пилотах” для питания офисной техники. А также – на входе питания цепей управления, и даже параллельно катушкам пускателей, чтобы сгладить нежелательные импульсы напряжения.

Решено было использовать источник бесперебойного питания (ИБП). Но надо было выбрать, какой использовать ИБП – Back (OFFLINE) или Smart (Line-Interactive). Думаю, большинство моих читателей примерно знают, чем отличаются эти виды ИБП.

Напоминаю, что мне нужен был UPS с одной целью – устранить кратковременный (около 1 сек.) провал входного напряжения.

Мною были проведены исследования, которые вынесены в отдельную статью. Они подтвердили, что с поставленной задачей прекрасно справляются оба вида ИБП.

А зачем платить больше?

Поэтому я решил использовать для решения проблемы Back UPS.

Подключение ИБП в цепь управляющего напряжения

Прежде всего, надо разобраться, где что на выходе ИБП. Буковкой L я отметил фазовые входы-выходы:

Панель для подключений ибп apc

Панель для подключений ибп АРС

Это нужно для того, чтобы случайно не перепутать фазу и ноль и не сделать КЗ при подключении ИБП.

ИБП был установлен в отдельный металлический ящик и подключен кабелем длиной 4м и сечением 1,5мм2. Провод, выходящий из блока управления на вход ИБП, защищен автоматом 6А.

Вот, если кому интересно, плата управления холодильником. Через реле внизу платы включаются те самые пускатели на 220 VAC.

Плата управления холодильником

Плата управления холодильником

Вот какая схема питания получилась:

Схема подключения источника бесперебойного питания

Схема питания с использованием ИБП

Под нагрузкой при питании от батареи квазисинус искажался, на выходе было напряжение такой формы:

Back UPS_Напряжение на выходе под нагрузкой

Back UPS_Напряжение на выходе под нагрузкой

Вообще, при включении ИБП создается жуткая помеха, которая может влиять на работу оборудования, поэтому это тоже надо учитывать.

Стоит сказать, что применяю я источники бесперебойного питания в таких случаях не в первый раз. Чаще всего это требуется там, где питание по каким-то причинам нестабильно, но вполне приемлемо для питания силовой части (двигателей).

А вот в первый раз пользовался такими замечательными приборами. Анализатор напряжения, цифровой осциллограф, и даже тепловизор, которым мы посмотрели температуру клеммных и болтовых соединений. По этому поводу выражаю благодарность Дмитрию, специалисту фирмы “ИК Энергопартнер”. Фирма занимается энергоаудитом, энергосберегающими технологиями, системами энергоснабжения.

Скачать

Информация по теме – статья про конструкцию и ремонт Источников Бесперебойного питания:

APC_Smart-UPS_450-1500_Back-UPS_250-600 / Устройство и ремонт ИБП, N/A, , скачан:600 раз./

 

Если Вы желаете приобрести источник бесперебойного питания, обращайтесь. Низкая цена, консультация, доставка (по России), установка (Таганрог).


Рекомендую ещё:


Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...


Если статья оказалось полезной или появились вопросы -
пожалуйста, оставьте комментарий.


11 комментариев
на “Применение ИБП для стабилизации питания”

  • ДенисNo Gravatar:

    А вам случаем не приходилось, в письменой форме, убеждать людей переходить с светильников 4х20, на LED ?

    А то 10 000+ светильников, уже надоело менять лампы. А если красиво написать то можно будет ставить led….

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      10000 люминесцентных светильников? Это где же такое? По замене ламп могу только сказать, что их надо менять планово – например, ВСЕ каждые 6 или 12 месяцев.

      А при переходе на Светодиодные светильники главный вопрос – цена. И, как правило их не меняют на ЛЕД до капитального ремонта. А ЛЕД ставят, как я наблюдаю, сразу на этапе строительства.

      Ответить
  • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

    Ещё недавно узнал, что через Back и Smart UPS нельзя питать газовые нагреватели (котлы). Так как они очень чувствительны к форме питающего напряжения. Особенно итальянские, и немецкие – им только чистый синус подавай.

    На газовое домашнее хозяйство сейчас обязательно ставят стабилизаторы напряжения, причем особого качества. И/или online UPS.

    Ответить
  • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

    Недавно столкнулся ещё с одной проблемой при использовании Smart UPS. Да и вообще наверное всех ИБП.
    Дело в том, что заземление иногда не проходит со входа на выход. Т.е. на выходных клеммах земли нет!

    В одном магазине кассир пожаловалась, что касса бьёт током, хотя с заземление вроде было всё в порядке. Проблема была решена замыканием земляных клемм на входе и выходе ИБП.

    Странно, что никаких клемм или разъемов для этого не предусмотрено. Так что обращайте внимание!

    Ответить
  • алексейNo Gravatar:

    помогите разобратся с стабилизатороми

    Ответить
  • ВикторNo Gravatar:

    Познавательно.
    Когда работал наладчиком, вызвали ремонтировать шкаф автоматики – при включении двигателя мощного был сбой программы.
    Поставил ИБП, но и он не справлялся.
    Полезли в РП – а там горелые контакты, и при включении движков искрят!
    Поэтому – ИБП полько устраняет последствия, но не причины!

    Ответить
  • АлексNo Gravatar:

    Для любого бесперебойника важно, чтобы хорошо работали аккумуляторы.
    Как узнать реальное состояние АКБ – это важный вопрос.
    Вот хорошая статья по вопросу “Как измерить остаточную емкость АКБ” skat-ups.ru/66/93-izmerit-emkost-akkumulyatora-akb.html
    А это статья о способах тренировки и восстановления аккумуляторов skat-ups.ru/66/84-vosstanovlenie-akb-vosstanovit-akkumulyator.html

    Ответить
  • ДенисNo Gravatar:

    Кх-м, а сменить ржавые болты на новые помеднённые или полностью медные (разумеется зачистив перед этим хорошенько все контакты и при случае облудив) не дешевле было бы ?

    Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Это обещал сделать местный электрик, но это бы намного ситуацию не улучшило.

      Да и заработать хотелось 😉

      Ответить
  • НиколайNo Gravatar:

    Согласен, в любом ИБП самое важное – это хорошие АКБ.

    Ответить
  • wolframbel.byNo Gravatar:

    Такой же АРС использовал раньше, никогда не подводил))

    Ответить

Оставить комментарий

Отправляя комментарий, Вы соглашаетесь с Правилами комментирования.


Статьи от SamElectric.ru
Введите e-mail, чтобы получать новые статьи

Количество читателей

Баннер

СамЭлектрик ВКонтакте

Интересно? Хочешь знать больше? Вступай в группу ВК!

Подписывайтесь!
Будет интересно.

99 запросов. 5,580 секунд.