Классические индустриальные ИБП имеют следующую топологию: тиристорный выпрямитель,
DC-шина с нерегулируемым числом батарей, инвертор, разделительный трансформатор на выходе. Данная конфигурация отлично зарекомендовала себя в течение десятилетий, она обладает высокой надежностью и высокой перегрузочной способностью, но, к сожалению, конструкция ИБП данного типа может быть только моноблочной.

Недостаток моноблочной конструкции заключается в низкой ремонтопригодности, что влечет
за собой необходимость использования двух источников бесперебойного питания для защиты нагрузки по схеме 2N или N+1.
Приведенные ниже схемы резервирования зарекомендовали себя в течение нескольких десятилетий. Их надежность не вызывает сомнений, но, вместе с тем, они требуют большой площади размещения, а также должен быть отработан четкий алгоритм вывода ИБП в сервис
или ремонт. При малейшем несоблюдении инструкций по переключению нагрузка обесточивается.
Наша компания предлагает современную, усовершенствованную технологию для промышленных ИБП — ABSolite DL-Modular. Данное устройство совмещает все преимущества промышленной
и модульной конструкций. Благодаря применению выпрямителей, выполненных на основе технологии IGBT-транзисторов, этот ИБП позволяет использовать модульную архитектуру силовых элементов.

IGBT-транзисторы обладают меньшими габаритами, позволяя уменьшить массогабаритные характеристики силовых элементов, также они обладают намного более высокой частотой коммутации (до 20 кГц) и являются полностью управляемыми полупроводниковыми элементами, что снижает искажения сети на входе, а также позволяет возвращать электроэнергию
от потребителя обратно в сеть.

Известно, что SCR-выпрямители обладают более высокой перегрузочной способностью. Поскольку ABSolite DL-Modular оснащен IGBT, предусмотрена дополнительная перегрузочная устойчивость, которая выше, чем у других промышленных ИБП. Сравнение характеристик приведено в таблице.

Улучшенные перегрузочные характеристики способствуют повышению надежности электроснабжения нагрузки. Это особенно актуально для оборудования с нестабильным энергопотреблением — в частности, для станков, оснащенных несколькими двигателями.

Еще одним недостатком SCR‑выпрямителей в традиционных ИБП является невозможность возврата в питающую сеть энергии рекуперативного торможения двигателей. При использовании
в ИБП выпрямителя на базе IGBT‑транзисторов эта функция реализуется.

При рекуперативном торможении двигателя, он переходит в генераторный режим. Когда двигательная нагрузка на выходе ИБП работает в генераторном режиме, энергия идет в обратном направлении от выхода инвертора ко входу выпрямителя. Поскольку тиристорный
SCR-выпрямитель не является полностью управляем и не способен пропускать энергию
с DC-шины в сеть, то напряжение на DC-шине кратковременно и резко повышается. Это может привести к двум проблемам:
1. Ускоренный износ батарей вследствие всплесков напряжения на их клеммах.
2. Отключение выпрямителя ИБП вследствие ошибки: «Повышенное напряжение DC-шины».

Доступные решения:
1. Завысить порог срабатывания ошибки.
2. Снизить напряжение буферного подзаряда батарей, вследствие чего батареи будут находиться
в недозаряженном состоянии и у них будет возможность «поглотить» излишнюю энергию.
3. Подключение в параллель к батареям тормозных резисторов.

Первые два способа являются «заплаткой». Первый способ просто маскирует проблему, предотвращая отключение ИБП вследствие возникновения экстремального режима работы
и подходит только для малой мощности рекуперации (до 5 кВт), второй более безопасен,
но он ускоряет сульфатацию аккумуляторных пластин. Третий способ является оптимальным,
но он требует тщательной проработки, необходимы: замеры генерируемой мощности в момент торможения, подбор резисторов в соответствии с замеренной мощностью. Не все Заказчики
готовы к выполнению таких процедур, для выполнения таких замеров требуется дорогостоящее оборудование и грамотные специалисты, поэтому, очень мало Заказчиков готовы идти на этот шаг.

Выпрямитель на базе IGBT-транзисторов решает все вышеперечисленные проблемы.
IGBT-транзисторы являются двунаправленными и полностью управляемыми, также их рабочая частота составляет до 20 кГц, что позволяет открывать и закрывать их в любой момент
и практически на любой минимальный промежуток времени, граничащий с погрешностью
для ЭМ-импульсов. В момент рекуперативного торможения переменный ток на выходе ИБП находится в противофазе с напряжением, коэффициент мощности (cos(ϕ)) = -1. Измерительные приборы, расположенные в ИБП, фиксируют противофазу и открывают IGBT-транзисторы выпрямителя для возврата электроэнергии в сеть.

ИБП ABSolite DL Modular, помимо возможности возврата энергии обратно в сеть, также имеют блоки тормозных резисторов в своей комплектации. На 1 модуль 30 кВА приходится 1 блок резисторов
10 кВт. Данный блок включается в работу, если по какой-то причине IGBT-выпрямитель не может «открыться» при обнаружении потока энергии в обратном направлении. Энергия, выделяемая двигателем, просто преобразуется в тепло, ИБП продолжит работать в штатном режиме без ошибок.

ИБП ABSolite DL Modular — современное решение для питания промышленных нагрузок. Устройство характеризуется повышенной перегрузочной способностью, что обеспечивает устойчивую работу
с нестабильными нагрузками. Применение IGBT выпрямителя в сочетании со встроенными
блоками тормозных резисторов позволяет исключить проблемы, типичные для классических ИБП при эксплуатации совместно с оборудованием на базе асинхронных двигателей переменного тока.