Fontes Ininterruptas de Energia

Demonstração de protótipo DP4
Fontes ininterruptas de energia ‐ UPS
SEPOC 2010
Apresentadores: Leandro Roggia, M. Eng.
Alexandre Saccol Martins, M. Eng.
Guilherme Bonan, M. Eng.
Colaborador: Henrique H. Figueira
Santa Maria, 27 de agosto de 2010
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Escopo da apresentação
• Motivação
– Por que utilizar UPS’s?
– Funções
– Aplicações
• Características
• Tipos de UPS’s
• Autonomia das UPS’s
• Atividade prática
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Motivação: Por que utilizar UPS’s?
Equipamentos ligados diretamente na rede de fornecimento
•
•
•
Susceptíveis a degradação de qualidade de energia.
– Variação de tensão.
– Variação de frequência.
– Harmônicos de corrente.
Susceptíveis a anomalias como descargas elétricas, etc.
Alimentação de maneira interrupta.
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Motivação: Por que utilizar UPS’s?
Equipamentos ligados na rede através de uma UPS
• Fornecer energia de maneira ininterrupta.
Carga
Rede
Baterias
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Motivação: Por que utilizar UPS’s?
Equipamentos ligados na rede através de uma UPS
• Fornecer energia de maneira ininterrupta.
Carga
Rede
Baterias
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Motivação: Por que utilizar UPS’s?
Equipamentos ligados na rede através de uma UPS
•
•
•
•
Fornecer energia de maneira ininterrupta.
Filtrar, regular e condicionar energia para cargas sensíveis.
Isolar a carga da fonte de potência.
Permitir o desligamento ordenado de equipamentos.
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Motivação: Por que utilizar UPS’s?
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Fontes ininterruptas de energia
Características:
– Número de fases: monofásica, bifásica ou trifásica.
– Frequência: 50 Hz, 60 Hz, 400 Hz, etc.
– Potência de saída: desde baixas potências até vários MVA.
– Formas de onda de tensão: senoidal, trapezoidal ou quadrada.
– Disponíveis em grande diversidade de topologias.
Tipos de UPS’s:
– Passive stand‐by (off‐line).
– Line interactive.
– Double conversion (on‐line).
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Passive stand‐by ou off‐line
Filtro
Carga
Rede
Carregador
Inversor
Baterias
•
•
•
•
•
Fácil projeto, maior eficiência e menor custo se comparado com os demais tipos de UPS.
A tensão de saída é dependente da tensão de entrada.
Tempo de transferência entre os diferentes modos de operação.
Não é utilizada para alimentar cargas sensíveis.
É comumente utilizada em baixas potências (< 2 kVA).
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Line interactive
Carga
Rede
Inversor/
Retificador
Baterias
•
•
•
•
Condicionamento da tensão de saída.
O tempo de transferência da rede para o elemento armazenador de energia existe, porém é reduzido se comparado com a UPS passive stand‐by.
A tensão de saída é dependente da tensão de entrada.
Qualidade de energia superior, porém pode ser melhorada.
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Double conversion ou on‐line
Retificador
Inversor
Carga
Rede
Carregador/
Descarregador
Baterias
• Independência da tensão de saída com relação à tensão de entrada.
• Possibilidade de tempo de transferência nulo.
• Possibilidade de sintetizar diferentes formas de onda de tensão.
• Possibilidade de correção do fator de potência.
• Altíssima confiabilidade e qualidade de energia.
• Menor eficiência.
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Autonomia das UPS’s
Potência de saída = 400 W
Tensão do banco de baterias = 96 V
Capacidade das baterias = 7 Ah
I=
P 400
=
= 4,17 A
V
96
20
SH 10-6
SH 12-12
SH 17-12
10
8
6
4
3
2
60
40
SH 3.2-6
SH 3-12
SH 2-12
Ah
7
20
SH 24-12
Ah
24
Ah
1 7 Ah h
12 0 A h
1 A h
8 A
Ah h
A
Ah
40
30
SH 24-12
SH 8-6
SH 7-12
SH 5-12
SH 4-6
SH 4-12
5
SH 1.2-6
SH 1.2-12
4
3.2
2
TEMPO DE DESCARGA
MINUTOS
HORAS
•
•
•
Ah
1.2
10
8
6
Ah
30 40 60 80 100
200 300 400 600 800 1000
mA
2
3 4
6 8 10
A
CORRENTE DE DESCARGA
20 30 40 60 80 100 200
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Atividade prática
Demonstração de protótipo
• Modelo: Breakless New
• Fabricante: CP Eletrônica
• Características:
–
–
–
–
–
–
–
Potência: 6 kVA / 4,2 kW
Tipo: dupla conversão ou on‐line
Tensão de entrada: 220 V ± 20 %
Tensão de saída: 110 V monofásica
THD da corrente de entrada: < 10 %
THD da tensão de saída: < 3 %
Variação da tensão de saída: 110 V ± 1 %
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