Jak trójfazowy zasilacz UPS rozdziela energię?

18

W naszej serwerowni mamy 2 zasilacze UPS. Jedna jest 3-fazowa i ma zasilanie 3-fazowe, ale statystyki sieci APC mówią tylko

Napięcie wejściowe: 230,1 V.

Drugi jest jednofazowy bez monitorowania typu sieci.

Co naprawdę chciałbym wiedzieć, a nigdzie się nie dowiem. Co UPS robi z 3 oddzielnymi fazami? Czy używa obu z nich do ładowania akumulatorów, a następnie zapewnia pojedyncze wyjście fali sinusoidalnej? Byłoby to idealne , ponieważ wtedy moglibyśmy efektywnie wykorzystać UPS do konwersji 3 oddzielnych faz (które muszą pozostać, inaczej dostaniesz mocne zasilacze i magiczny dym ucieknie).

Dla porównania ... 3-fazowy to „Smart-UPS RT 8000 XL”.

Pytanie pierwsze: Dlaczego napięcie na interfejsie 3-fazowym zasilacza UPS podaje 230, a nie 415?

Pytanie drugie: co u licha robi UPS z 3 fazami zasilania?

Tak, zajrzałem na stronę APC, ale nie mogłem znaleźć ostatecznej odpowiedzi.

Tom O'Connor
źródło

Odpowiedzi:

13

UPS 3Ø będzie miał 3 fazy wchodzące i 3 fazy wychodzące. Następnie umieścisz zasilacz UPS o wartości 3Ø. Zazwyczaj tym obciążeniem będzie panel dystrybucyjny.

Jak powiedział Chris S, powodem, dla którego widzisz 230 V, jest napięcie między nogami. Czy uwaga: masz trzy nogi wobec nodze obwody zamiast jednego .

Powszechną praktyką (przynajmniej jest tutaj .ca) jest zasilanie panelu dystrybucyjnego 3Ø za pomocą UPS 3Ø, a następnie uruchomienie z niego pojedynczych obwodów jednofazowych lub trójfazowych. Podczas zasilania obwodów jednofazowych z panelu dystrybucyjnego 3Ø musisz uważać na natężenie używane przez każdą nogę. Niesymetryczne obciążenie kładzie duży nacisk na transformatory.

Niektóre obciążenia centrum danych są na tyle duże, że przychodzą 3-fazowe, takie jak:

  • system klimatyzacji (duże silniki są odpowiednie do 3Ø)
  • wysokiej klasy macierze pamięci (DS8800, XIV itp.)
  • duże systemy mainframe (serwer Big IBM Power)
  • Blade (zarówno IBM, jak i HP mają systemy blade, które zajmują 3Ø)

Twoje mniejsze ładunki będą działały dobrze na jednej fazie (dwie nogi z 3Ø), po prostu upewnij się, że są wyważone. Twoi elektrycy powinni pomóc. przykładowa konfiguracja


W twoim szczególnym przypadku zasilacz UPS może pracować na wejściu 1 lub 3, ale nie zapewnia wyjścia na 3.

Za kulisami dzieje się prawdopodobnie to, że niektóre z tych wyjść będą odpowiednikami L1-L2, niektóre będą L2-L3, a niektóre będą L3-L1.

Powodem tego jest to, że jeśli weźmiesz wejście 3Ø i przetworzysz je całkowicie w pojedynczy kształt fali, to zapobiegnie użyciu obejścia (ponieważ nie masz już żadnego dopasowania między mocą wejściową i wyjściową).

MikeyB
źródło
11

Wszystkie UPS-y działają w ten podstawowy sposób:

Incoming Power       Bypass      (Optional)         Output
========+===========[SWITCH]=======[PFC]=========+========
        |                                        |
        \--[RECTIFIER]--[BATTERIES]--[INVERTER]--/

Tak więc moc wyjściowa prawie zawsze będzie taka sama jak moc wejściowa, dzięki czemu UPS będzie mógł pracować w trybie obejściowym, gdy będzie dostępne zasilanie sieciowe. Jedynym godnym uwagi wyjątkiem są pewne zasilacze DC, które są szalenie drogie (biorąc pod uwagę to, co robią) i bardzo rzadkie.

Jeśli chodzi o pytanie 230v; różnica napięć między dowolnymi dwoma ramionami 3Ø w USA wynosi 230 V lub 208 V (w zależności od usługi). Różnica między każdą nogą a podłożem to 120v, które znasz.

Uwaga dodatkowa: nie próbuj rozdzielać odnóg 3Ø na poszczególne obwody. Spowoduje to wprowadzenie komponentu DC do wewnętrznych transformatorów UPS (powodując, że zawiodą one wkrótce lub spektakularnie). To samo należy powiedzieć o energii z sieci, chociaż 1. Jest wystarczająco dużo, aby zwykle równoważyć 2. Wykorzystanie / nadużycie jest tak małe w porównaniu do sieci, że zniekształcenia nie byłyby zauważalne (oczywiście nie w przypadku UPS, na którym pracujesz przy obciążeniu 50% +).

Chris S.
źródło
Mamy 80 nieparzystych stacji roboczych i niedługo dostaniemy 20-nieparzyste serwery typu blade M610e. Mamy dość problem z obciążeniem i nie możemy tego zrobić bez podziału 3 faz na osobne obwody na neutralne. Jesteśmy w Wielkiej Brytanii, jeśli to robi różnicę.
Tom O'Connor,
Obudowa kasetowa Dell nie ma opcji zasilania 3-fazowego? Naprawdę? Ponadto dwa z tych zasilaczy nie wystarczą na 80 stacji roboczych i 20 M610e (średnio około 200 W na każdą) ... Prawdopodobnie znajdujesz się między kamieniem a trudnym miejscem na tym.
Chris S
1
Nie chcesz rozdzielać na osobne obwody do neutralnych; chcesz podzielić na osobne obwody w następujący sposób: (L1-L2, L2-L3, L3-L1)
MikeyB
Przykręć stacje robocze. Nie chcemy ich w UPS. Po prostu wskazałem, że mamy dużo sprzętu.
Tom O'Connor,
Nie ma specjalnie znaczenia, jak rozdzielisz nogi, jeśli masz zamiar to zrobić. Kluczem jest to, że nierówne obciążenia niszczą transformatory. Podział ich na 3 nogi 230v 2Ø oznacza, że ​​każda z trzech kombinacji dzieli obciążenie na 2 nogi. Więc jeśli masz powiedziane obciążenie 10A, 10A, 12A; wtedy jedna noga zostanie wyłączona o 1A zamiast o 2A. Naprawdę lepiej jest dopasować swoje USPes do rzeczywistego obciążenia, 3Ø dla obciążeń 3Ø, 1Ø dla obciążeń 1Ø ... ale tak.
Chris S
5

Zgaduję, że odpowiedź MikeyB dotyczy dość wysokiej jakości konfiguracji.

W miejscu, w którym ostatnio pracowałem, mieliśmy zainstalowany zasilacz UPS 10 kVA, który miał wejścia z każdej z trzech faz, ale wszystkie były tylko jednofazowe.

Jednostka była zasilaczem UPS online - tzn. Wszystkie trzy fazy stale ładowały akumulatory, a następnie moc baterii byłaby stale przekształcana w jednofazowy prąd przemienny.

Miałem nadzieję, że jeśli jedna faza ulegnie awarii, jednostka będzie kontynuować pracę na pozostałych dwóch fazach, ale inżynier instalacji powiedział mi, że jeśli którakolwiek z faz miałaby problem, jednostka byłaby zasilana z akumulatora.

W przypadku wspomnianego zasilacza - Smart-UPS RT 8000 XL - wyjściami są IEC C13 (przewód czajnika), IEC C19 i jedno wyjście z trzema zaciskami - nie mogą to być wyjścia trójfazowe, ponieważ nie mają wystarczającej liczby przewodów.

Robin Gill
źródło
Zastanawiam się, jaka jest wewnętrzna topologia tego UPS. Moc wejściowa - 3 fazy wzrostowe - jednostka dystrybucyjna - 3 x 120 V na wyjściu, czy moc wejściowa - jednostka dystrybucyjna (3 x 120 V) - 3 x 120 V na wyjściu - 3 x 120 V na wyjściu?
Dan Neely
Ach, w tym przypadku różne wtyczki wyjściowe są na różnych fazach. Wyjaśniła moją odpowiedź.
MikeyB
Ale czy wszystkie wyniki były w różnych fazach? Czy istnieje coś takiego, co może pobierać 3-fazowy sygnał wejściowy, ukryty i prezentować jedną pojedynczą fazę, z 3-krotnością możliwości obsługi prądu w stosunku do jednej fazy?
Tom O'Connor,
Tom, ten projekt można zbudować, ale znalazłby niewielu klientów. Dobry zasilacz UPS musi „obejść” - płynnie przełączać obciążenie między zasilaczem UPS a zasilaniem ulicznym. (Przydatne, gdy baterie wyczerpią się, falowniki ulegną awarii lub konieczna jest konserwacja.) Czy możesz wymyślić sposób płynnego przełączenia obciążenia jednofazowego na źródło trójfazowe, najlepiej z usterką mniejszą niż, powiedzmy, 1/4 cyklu Przebieg prądu przemiennego?
Paul