Лабораторная работа № 3 Источник бесперебойного питания ибп5-48/36-4.2

1. Цель работы

Изучение функциональной схемы источника бесперебойного питания ИБП5–48/36–4.2 и ознакомление с его конструкцией. Экспериментальное определение основных электрических характеристик при изменении нагрузки и напряжения питающей сети. Изучение приёмов управления работой ИБП5–48/36–4.2 через панель управления и с помощью персонального компьютера.

3.2 Литература

1. Источник бесперебойного питания ИБП5–48/36–4.2. Паспорт ДЕШК.436747.004-09.03 ПС. Москва 2003. ЗАО «СВЯЗЬИНЖИНИРИНГ».

2. Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. – М.: Эко–Трендз, 2003. – 280 с.

3. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. и др. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. – М.: «Три Л», 2000. – 400 с.

4. Прянишников В.А. Электроника: полный курс лекций. - СПб.: Корона принт, 2004. – 416 с.

5. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. – М.: СОЛОН – Р, 2001. – 327 с.

3.3 Пояснения к работе

3.3.1 Общая характеристика источника бесперебойного питания. Источник бесперебойного питания ИБП5–48/36–4.2 предназначен для электропитания напряжением постоянного тока оборудования предприятий электросвязи. Первичным источником для него является однофазная двухпроводная сеть промышленной частоты. Источник может работать как с аккумуляторной батареей, так и без неё. В состав источника входят два основных узла: силовой узел, в котором могут размещаться до четырёх выпрямительных модулей и узел управления, защиты и контроля. Источник конструктивно представляет собой единый блок, который имеет два варианта исполнения: блок с кожухом для размещения в телекоммуникационном шкафу стандарта 19 дюймов и блок в корпусе специальной конструкции шириной 600 мм для установки на аккумуляторном стеллаже.

Охлаждение блока – принудительное воздушное от вентиляторов, установленных в выпрямительных модулях.

Структура шифра источников бесперебойного питания приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Структура шифра источника бесперебойного питания

Технические характеристики источника ИБП5-48/36-4.2. Источник обеспечивает заданные электрические параметры на выходе при следующих условиях окружающей среды: температура окружающего воздуха от +5С до +40С; влажность воздуха до 80% при +25С; пониженное атмосферное давление до 60 кПа. ИБП5–48/36–4.2 имеет следующие выходные параметры:

• Выходное напряжение

при работе от промышленной сети, В минус 54  1%

при работе от аккумуляторной батареи, В минус 48  6

• Суммарный выходной ток четырёх

выпрямительных модулей, А 36

• Максимальный выходной ток четырёх выпрямительных

модулей при напряжении минус 48 В, А 42

• Диапазон регулирования выходного напряжения, В 46,5 … 57

• Коэффициент полезного действия не менее 0,9

• Коэффициент мощности не ниже 0,7.

Источник обеспечивает:

1 Напряжение подзаряда аккумуляторной батареи (АБ) с точностью 1% от установленного значения при изменении напряжения сети в пределах от 165 до 264 В и тока нагрузки от 0 до 100%.

2 Температурную компенсацию напряжения заряда АБ в зависимости от температуры окружающей среды. Крутизна температурной характеристики составляет 3…4,5 мВ/С ( для двухвольтового элемента ).

3 Бесперебойный автоматический переход на питание от АБ при пропадании сети и обратный переход при её восстановлении.

4 Автоматическое отключение аккумуляторной батареи от нагрузки при глубоком разряде (напряжение, при котором происходит защитное отключение, составляет Umin = минус 42  1 В). Подключение АБ производится автоматически при появлении сетевого питания на входе источника (если сетевое питание отсутствует и работа ведётся от АБ, то требуется ручное включение, с помощью кнопки на плате сопряжения в узле управления).

5 Световую сигнализацию оперативного и аварийного состояния. Аварийные сигналы высвечиваются красным цветом, сигнал “ВНИМАНИЕ” – желтым, оперативного состояния – зеленым. Значения пороговых напряжений, при которых происходят срабатывания схем защиты и сигнализации: Uвним = – 48  1 В (внимание!); Umin = – 42  1 В; Umax = – 57  1 В.

6 Возможность связи узла управления, защиты и контроля (блок цифровой обработки – БЦО) с компьютером по интерфейсу RS–232C. Схема соединительного кабеля приведена в приложении Е.

7 Выдачу во внешнюю цепь следующих аварийных сигналов:

–авария модуля (или модулей) выпрямителя (АИП);

–авария сетевого питания (АСП);

–разряд аккумуляторной батареи (Разряд аккум.);

–авария БЦО (Авария БЦО).

Основные электрические характеристики выпрямительного модуля БП–500/48 приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Основные электрические параметры БП–500/48

Параметры		Значения
Входные	Напряжение сети, В	220 В +20%, –25%
	Частота сети, Гц	50  2,5
Выходные	Номинальное напряжение, В	54
	Пределы регулировки напряжения, %	 1
	Номинальный ток нагрузки, А	9
	Порог срабатывание защиты от перенапряжения, В	59

Источник ИБП5–48/36–4.2 представляет собой систему бесперебойного питания на стороне постоянного тока с АБ, подключенной во всех режимах к нагрузке. Это, так называемая, буферная схема (рисунок 3.2).

Силовой узел содержит выпрямительные модули типа БП1…БП4, коммутирующую и защитную аппаратуру, выполняющую следующие функции:

• Автоматический выключатель QF1 совместно с варисторами RU1, RU2 защищает цепи электропитания переменного тока от перегрузок и коротких замыканий.

• Автоматический выключатель QF6 обеспечивает защиту аккумуляторной батареи от перегрузок и короткого замыкания.

• Автоматические выключатели QF2…QF5 обеспечивают защиту выходных цепей источника от перегрузок.

• Микропроцессорный блок цифровой обработки выполняет следующие функции:

• непрерывное измерение и отображение на дисплее основных параметров устройства – суммарного выходного тока Iн, выходного напряжения Uн и тока разряда – заряда аккумуляторной батареи Iа;

Рисунок 3.2 – Структурная схема источника ИБП5–48/36–4.2

• контроль технического состояния и его индикацию на передней панели узла управления;

• контроль ёмкости АБ;

• измерение и запоминание в энергозависимой памяти БЦО значений тока разряда батареи Iа в процессе тестирования, напряжения на нагрузке Uн и израсходованной ёмкости;

• коррекцию напряжения заряда АБ в зависимости от температуры окружающей среды;

• ограничение тока заряда АБ;

• отключение АБ при глубоком разряде;

• выдачу внешних сигналов неисправности через беспотенциальные контакты реле;

• ручную (с панели узла управления) корректировку текущего времени, даты и постоянных параметров, определяющих режимы работы источника и тестирования АБ;

• дистанционную (по интерфейсу RS–232C) корректировку текущего времени и даты.