Корпорация Ameri-can Power Conversion объявила о том, что она заключила окончательное соглашение о покупке всех акций датской компании Silcon A/S, ведущего изготовителя трехфазных источников бесперебойного питания (ИБП) мощностью до 480 кВА, за 480 млн. датских крон, или примерно $68,6 млн. Согласно отраслевым оценкам, Silcon входит в десятку крупнейших поставщиков ИБП в мире и занимает третье место на европейском рынке.

"Компания Silcon - технологический лидер в производстве высокотехнологичных ИБП, она имеет обширную международную сервисную сеть и осуществляет поставки своей продукции многим крупнейшим европейским корпорациям, поэтому она является естественным и весьма логичным дополнением к АРС, - заявил Роджер Доуделл (Roger B.Dowdell), президент и генеральный директор корпорации АРС. - Такое объединение позволит АРС приблизиться к своей стратегической цели - поставлять предприятиям новейшие решения по защите электропитания, вместе с соответствующим сервисом, чтобы, в конечном счете, получился один "one-stop-shop" (полный спектр услуг от одной компании).

Дельта-преобразование
Принципиально новый подход к решению проблемы минимизации потерь электроэнергии в режиме двойного преобразования предложила датская компания Silcon. Если сравнить возникающие помехи и искажения в электросети с волнением на поверхности водоема, то основную идею этого подхода можно сформулировать так: чтобы водная гладь была ровной и чистой, не нужно трогать всю "массу" воды - от поверхности до самого дна, достаточно успокоить лишь ее "верхний слой". Применительно к электропитанию эта идея стала основой дельта-преобразования, запатентованного компанией Silcon. Новая технология устраняет недостатки, присущие традиционной схеме двойного преобразования.

РИСУНОК 1. Принцип дельта-преобразования

ИБП с дельта-преобразованием работает все время в режиме двойного преобразования, но при этом преобразуется не вся необходимая мощность, а только ее "зашумленная" и нестабильная часть. ИБП с дельта-преобразованием состоит из двух инверторов, собранных по специальной, четырехквадратной схеме, и системы управления.

В идеальных условиях, когда параметры электросети соответствуют требованиям качества (напряжение и ток равны номиналу, а провалы, выбросы, помехи и шумы отсутствуют), электроэнергия из сети поступает к нагрузке без потерь, а не преобразуется дважды, как в ИБП с двойным преобразованием. В реальной ситуации, когда параметры сети не идеальны, работает схема двойного преобразования электроэнергии. Но, в отличие от классической схемы с двойным преобразованием, схема с дельта-преобразованием действует намного "умнее", так как преобразует не всю энергию, а только минимально необходимую ее часть. Так, например, при отклонении входного напряжения на 15% двойному преобразованию подвергнется только 15% электроэнергии. Если суммарные потери двойного преобразования принять равными 10%, то в схеме с дельта-преобразованием потери энергии составят уже только 1,5% (0,15 х 0,10 = 0,015). При исчезновении напряжения в электросети инвертор переходит на питание от аккумуляторной батареи, и ИБП работает по схеме классического двойного преобразования.

Таким образом, ИБП с дельта-преобразованием работает в режиме on-line и имеет все присущие схеме двойного преобразования достоинства, но при этом он обладает высоким КПД (до 97%) и небольшими потерями энергии.

РИСУНОК 2. Зависимость КПД от нагрузки для схем с двойным преобразованием и дельтапреобразованием

Увеличение входного коэффициента мощности
Как известно, в цепях переменного тока напряжение и ток совпадают по фазе только при активной нагрузке. Во всех остальных случаях между током и напряжением существует некоторый фазовый сдвиг, который приводит к дополнительным энергопотерям и снижению эффективности доставки электроэнергии. Степень фазового сдвига измеряется коэффициентом мощности. Чем выше его значение, тем меньше сдвиг по фазе между током и напряжением, а следовательно, выше эффективность работы ИБП.

Во многих странах мира существуют нормы на допустимое значение коэффициента мощности для систем питания. Мощность, отбираемая от промышленной электросети, больше полезной мощности, питающей нагрузку и оплачиваемой по установленным тарифам (кВА > кВт). Если коэффициент мощности системы питания ниже нормативного значения, то ее пользователи могут облагаться внушительным штрафом. Чтобы этого не случилось, в ИБП встраиваются дополнительные устройства, так называемые компенсаторы коэффициента мощности, увеличивающие его до 0,95. С 1998 г. в Европе становится обязательной компенсация фазового сдвига во всех источниках электропитания компьютерной техники (не только в ИБП).

Используя технологию дельта-преобразования, можно передавать электроэнергию требуемой мощности от питающей сети к потребителю наиболее экономным способом. ИБП с дельта-преобразованием имеет коэффициент мощности, близкий к единице, и его работа не зависит от величины нагрузки. Реализованное в новом ИБП уникальное решение делает ненужными дополнительные дорогие компоненты, поскольку сама схема дельта-преобразования не создает реактивной составляющей потребляемого тока, тем самым обеспечивая синфазность тока и напряжения и равенство реактивной и активной мощностей: кВА = кВт.

РИСУНОК 3. Зависимость коэффициента мощности от нагрузки

Снижение гармонических искажений в питающей сети
Следует сказать и о возрастающих требованиях к электромагнитной совместимости. Практически все электронное оборудование, в том числе и ИБП, генерирует гармонические помехи, которые, поступая в электросети, способны повредить другое электронное оборудование.

Всвязи с этим во многих странах Европы приняты законы, ограничивающие или полностью запрещающие эксплуатацию оборудования, создающего гармонические помехи выше определенного значения. Большинство пользователей не придают особого значения состоянию сети за пределами своего предприятия. Однако известны случаи, когда при подключении к одному силовому вводу нескольких ИБП с обычным двойным преобразованием, установленных на одном предприятии, они не могли функционировать нормально и периодически переключались на работу в аварийном режиме, поскольку сами же и создавали сильные помехи во внешней сети. Чтобы снизить гармонические помехи, производители ИБП с двойным преобразованием применяют 12-импульсные выпрямители и сглаживающие фильтры. При этом гармонические помехи удается снизить до 8-13%, чего во многих случаях бывает явно недостаточно. Для более значительного подавления искажений устанавливают дополнительные внешние фильтры. Технология дельта-преобразования гарантирует практически идеальную электромагнитную совместимость ИБП с электросетью, т. е. не мешает работать другому электронному оборудованию, подключенному к той же сети. Гармонические искажения, вносимые в сеть, практически сводятся к нулю благодаря свойствам схемы дельта-преобразования, выполняющей функцию двунаправленного фильтра. Более того, эта технология обеспечивает защиту электросети от нелинейных искажений, вносимых нагрузкой ИБП. Технология дельта-преобразования впервые была реализована в ИБП производства компании Silcon .

РИСУНОК 4. ИБП фирмы Silcon

Что же отличает эти ИБП от традиционных изделий? Достижение более высокого КПД значительно экономит электроэнергию и деньги. В связи с низкой потерей энергии ИБП с дельта-преобразованием выделяют гораздо меньше тепла, а значит, существенно сокращают затраты на кондиционирование помещений.

ИБП с дельта-преобразованием имеют практически идеальную электромагнитную совместимость с электросетью и существенно ослабляют гармоники тока как на входе, так и на выходе. Например, чтобы получить аналогичные характеристики для ИБП с традиционной схемой двойного преобразования, он должен содержать 12-импульсный выпрямитель, дополнительный гармонический фильтр и компенсатор коэффициента мощности. А эти устройства, как известно, стоят недешево.

Михаил Афонин тел. (095) 374-2725

Представительство в Санкт-Петербурге тел./факс: (812) 587-1709 www.users.nevalink.ru/apcc e-mail: ikamensky@apcc.spb.su