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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• Motivação– Por que utilizar UPS’s?

– Funções

– Aplicações

• Características

• Tipos de UPS’s

• Autonomia das UPS’s

• Atividade prática

Escopo da apresentação

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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.

Motivação: Por que utilizar UPS’s?

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Equipamentos ligados na rede através de uma UPS

• Fornecer energia de maneira ininterrupta.

Motivação: Por que utilizar UPS’s?

Rede Carga

Baterias

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Rede Carga

Baterias

Equipamentos ligados na rede através de uma UPS

• Fornecer energia de maneira ininterrupta.

Motivação: Por que utilizar UPS’s?

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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.

Motivação: Por que utilizar UPS’s?

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Motivação: Por que utilizar UPS’s?

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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).

Fontes ininterruptas de energia

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• 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).

Passive stand‐by ou off‐line

Rede Carga

Baterias

InversorCarregador

Filtro

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• 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.

Line interactive

Rede Carga

Baterias

Inversor/Retificador

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• 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.

Double conversion ou on‐line

Carregador/Descarregador

Baterias

Rede Carga

Retificador Inversor

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68

10

203040

60

3468

2

10

20H

OR

AS

MIN

UTO

S

30 40 60 80 100 200 300 400 600 800 1000 2 3 4 6 8 10 20 30 40 60 80 100 200

1.2 Ah2 Ah

3.2 Ah4 Ah

5 Ah7 Ah

8 Ah10 Ah

12 Ah17 Ah

24 Ah40 Ah

SH 8-6SH 7-12SH 5-12

SH 3.2-6

SH 2-12

SH 1.2-12

SH 4-12SH 4-6

SH 3-12

SH 1.2-6

SH 10-6SH 12-12

SH 24-12

SH 24-12

SH 17-12

mA ACORRENTE DE DESCARGA

TEM

PO D

E D

E SC

AR

GA

• Potência de saída = 400 W

• Tensão do banco de baterias = 96 V

• Capacidade das baterias = 7 Ah

Autonomia das UPS’s

400 4,1796

PI AV

= = =

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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 %

Atividade prática