ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ТИП 5115 84 лаба ЭЛПИТ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Кафедра «Электрическая связь»

Лабораторная работа №84

«ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ТИП 5115»

Выполнил студент Факультет: АИТ Группа:	Подпись Дата
Проверил преподаватель

Санкт-Петербург

2022

Введение

Цель работы: изучение источника бесперебойного питания (ИБП) тип 5115 и испытание его на соответствие техническим данным.

Рис.1 Структурная схема ИБП линейно-интерактивного типа

Основные технические данные ИБП 5115 приведены в таблице 1.

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ	ЗНАЧЕНИЕ
Номинальная мощность, ВА/ коэффициент мощности	1000/0.7
ВХОД
Номинальное напряжение (устанавливается пользователем), В	220, 230, 240
Отклонение напряжения от номинального при полной нагрузке, %	+/- 20
Номинальная частота, Гц	45-65
автоматическое определение частоты, Гц	50/60
Входной ток, А	10
ВЫХОД
Мощность, ВА/ Вт	1000/ 670
Отклонение напряжения от номинального значения (питание от сети), %	-10 - +6
Отклонение напряжения от номинального значения (питание от АБ), %	± 5
Форма кривой напряжения	Синусоида
КПД, %	95
Емкость герметизированного свинцово – кислотного аккумулятора, Ач	9
Напряжение аккумулятора, В	12
Количество аккумуляторов, шт.	2
Время резерв. питания при полной нагрузке, мин	5
Время зарядки до 90 %, ч	< 3

Рис.2 Схема испытания ИБП

Выполнение работы

1. Проверка DIP переключателей Таблица 2

2. Расчет параметров входных и выходных напряжений

Таблица 3

Uвх ном, В	Uвх min, B	Uвх max, B	Uвых min, В	Uвых max, В
220	176	264	198	233,2

Uвх min = 220 В – 20% = 220 – 44 = 176 В;

Uвх max = 220 В + 20% = 220 + 44 = 264 В; Uвых min = 220 В – 10% = 220 – 22 = 198 В;

Uвых max = 220 В + 6% = 220 + 13,2 = 233,2 В

3. Включение ИБП и ПК, активизация программы испытания

С помощью ЛАТРа и контрольного вольтметра установить на входе ИБП номинальное напряжение 220 В.

Включить ИБП нажатием кнопки и проследить процесс самотестирования.

После загорания зеленого индикатора на передней панели ИБП включить компьютер.

Запустить программное обеспечение с помощью значка . На экране появится окно Power, оно отображает текущее состояние системы питания и время поступления сообщения.

4. Исследование технологии регулирования напряжения ИБП

Таблица 4

Uвх, В	Uном	Uвхboost	Uоткл мин	Uвхbuck	Uоткл макс
	220	195	171	228	260
Цвет элементов схемы	зеленый	зеленый	красный	желтый	зеленый

5. Проверка ИБП на соответствие техническим требованиям (нормам)

Таблица 5

Uвх, В	220	210	200	198	190	180	176
цвет	зеленый	зеленый	зеленый	желтый	желтый	желтый	красный
Uвых, В	220	210	200	225	216	203	200
цвет	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый

Таблица 6

Uвх (В)	220	233	240	250	260	264	270
цвет	зеленый	желтый	желтый	желтый	зеленый	зеленый	красный
Uвых (В)	220	205	213	225	220	222	219
цвет	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый	зеленый

При сравнении расчетных значений со значениями, полученными в ходе проведения опыта видно, что ИБП отключает потребителя и аккумуляторную батарею от сети питания при входном напряжении менее расчетного (171 В). Пороговое напряжение отключения от сети питания при превышении номинального напряжения составляет 260 В, что на 4 В меньше чем расчетное пороговое значение.

Повышающая обмотка трансформатора подключается при достижении значения напряжения 195 В, а понижающая при 228 В. Следовательно, порог переключения на повышающую и понижающую обмотки в исследуемом ИБП соответствует норме.

График зависимости U_вых = f(U_вх) представлен в Приложении 1. На графике пунктиром показаны нормированные пороговые значения входного и выходного напряжения в соответствии с данными таблицы 3. Штриховой линией обозначены границы нормированных отклонений выходного напряжения при работе от сети (по таблице 3) и от АБ (по таблице 1 в соответствии с техническими данными).

По полученным данным можно сделать вывод, что, несмотря на некоторые отклонения реальных пороговых значений от нормы, ИБП выполняет поставленную задачу, обеспечивая уровень выходного напряжения в допустимых пределах, о чем свидетельствует зеленый индикатор на выходе ИБП.

6. Режим «Представление данных»

R_Н=1% − процентное соотношение подключенной нагрузки к полной нагрузке;

U_ВХ=220 В

f_с=50 Гц

7. Установка значений периода сбора и регистрации данных

Меню Setup → Periodic Log Setup. Установка: период сбора данных Sample Rate – 1 минута, а период регистрации данных Keep logs for – 30 дней. Объем памяти необходимый для сохранения данных в установленный период: 3319 К.

8. Журнал временных событий

Рис.3 Журнал временных событий

Из рисунка 3 видно, что при резких скачках напряжения сети выходное напряжение остается в норме и не выходит за допустимые пределы. Следовательно, исследуемый ИБП обладает эффективными стабилизирующими свойствами.

9. Проверка работы звуковой сигнализации

При пропадании напряжения сети характерен 1 звуковой сигнал каждые 4 секунды. (для проверки необходимо повернуть до упора против часовой стрелки ЛАТР, уменьшив входное напряжение до нуля. Затем снова установить с помощью ЛАТРа номинальное напряжение сети).

Сигнализация «мигает оранжевый светодиод. 1 звуковой сигнал каждые 2 секунды» характерна, когда ИБП работает в режиме питания от батареи, так как входное напряжение ниже или выше допустимого.

10. Работа с журналами событий

Журнал событий Power Log (Run Console → Logs → View/Clear Power Log). (см.рис.5).

Рис.5 Журнал событий Power Log

Пять последних событий в журнале событий Power Log:

Сбой в электроснабжении

Питание-2 от батареи… отключение через 5 минут

Питание-2 от батареи… отключение через 4 минуты;

Сбой в электроснабжении устранен;

Питание-2 отключение завершено.

Журнал событий Battery Management Log (Run Console → Logs → View/Clear Battery Management Log). (см.рис.6).

Рис.6 Журнал событий Battery Management Log

Пять последних событий в журнале событий Battery Management Log:

Статус АБ: Разрядка;

Статус АБ: Покой;

Статус АБ: Разрядка;

Статус АБ: Зарядка;

Статус АБ: Покой.

11. Отключение ИБП

Для завершения работы ИБП нажать кнопку на передней панели и удерживать в течение пяти секунд. ИБП подаст звуковой непрерывный сигнал и завершит работу.

Выводы

В ходе проведения данной лабораторной работы был изучен принцип работы источника бесперебойного питания (ИБП) типа 5115, и проведено испытание его на соответствие техническим данным.

Были зафиксированы пороговые значения напряжения реального ИБП (таблица 4), при сравнении которых с нормированными значениями (таблица 3), рассчитанными в соответствии с техническими данными, было обнаружено, что переключение на аккумуляторную батарею (АБ) у реального ИБП происходит раньше положенного по норме значения. Таким образом, диапазон работы исследуемого ИБП от сети сокращен на 4-5 В по сравнению с нормированным.

Порог переключения на повышающую и понижающую обмотки в исследуемом ИБП соответствуют норме.

По полученным в ходе выполнения работы данным можно сделать вывод, что, несмотря на некоторые отклонения реальных пороговых значений от расчитаных, ИБП выполняет поставленную задачу, обеспечивая уровень выходного напряжения в допустимых пределах, что видно по данным таблиц 5 и 6 (выходное напряжение не выходит за пределы нормированного от 198 В до 233,2 В). Данный ИБП обладает эффективными стабилизирующими свойствами.