УСТРОЙСТВО ИСПЫТАНИЙ МАКЕТА ИСТОЧНИКА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

УСТРОЙСТВО ИСПЫТАНИЙ МАКЕТА ИСТОЧНИКА БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ.
Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к способу испытаний и проверки макетов источников бесперебойного питания.
Тестирование источников бесперебойного питания (ИБП) -необходимое условие его дальнейшего функционирования. Стендовое тестирование ИБП предполагает проверку на время работы от сети или батареи с различной нагрузкой.
В настоящее время существует множество приборов для анализа электроснабжения. В частности это анализаторы электроснабжения серии Fluke Norma 4000. (). Компактные анализаторы электроснабжения серии Fluke Norma обеспечивают возможности новейшей измерительной технологии. Эти приборы обеспечивают высокую точность измерений токов и напряжений в однофазных и трехфазных системах, анализ гармоник, быстрое преобразование Фурье (FFT), а также расчет мощности и других производных параметров.
Но все они не представляют законченного решения для анализа вторичных источников питания, а лишь могут входить в состав приборного оснащения испытательных стендов.
Известна система самодиагностики ИБП (патент US 5,458,991 А «UPS with auto self test», October 17, 1995), которая выполняет функции проверки подключенной нагрузки и состояния аккумуляторной батареи. А так же обеспечивает пользователя данной информацией. Но данное предложение не предназначено для исследований различных источников бесперебойного питания, а только для встраивания в
готовую продукцию.
Патент US 8,324,865В1 «UPS with test discharge load to determine battery capacity», December, 2012, описывает устройство ИБП со встроенной нагрузкой для определения емкости подключенной аккумуляторной батареи. Но данное решение не позволяет производить измерения при различных нагрузках.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявляемой полезной модели является техническое решение, описанное в документации фирмы Fluke () на анализатор качества электроэнергии 3-х фазных сетей Fluke 435 с тем допущением, что анализатор Fluke 435 (для контроля 3-х фазных сетей) должен быть заменен на анализатор качества электроэнергии Fluke 43В (для контроля 1-но фазных сетей). Описанное решение применимо для случая, когда требуется провести испытание различных сетей питания, источников вторичного напряжения.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства -прототипа.
Устройство содержит тестируемый ИБП 1, первый анализатор качества электроэнергии 2, компьютер с программным обеспечением 3, второй анализатор качества электроэнергии 5, нагрузку 4, оператор ПК 6. Вход тестируемого ИБП 1 объединен со входом контроля параметров входных цепей ИБП первого анализатора качества электроэнергии 2 и соединен с источником питания. Выход тестируемого ИБП 1 соединен со входом контроля параметров выходных цепей ИБП второго анализатора качества электроэнергии 5 и со входом нагрузки 4. Выход первого анализатора качества электроэнергии 2 соединен с первым входом компьютера 3, второй вход которого соединен с выходом второго анализатора качества электроэнергии 5. Третий вход компьютера 3 соединен с выходом оператора 6.
Анализатор качества электроэнергии 2 выполняет контроль параметров входных цепей ИБП, таких как: входной ток и напряжение, потребляемая активная и полная мощность, гармонические искажения тока и напряжения на входе ИБП.
Анализатор качества электроэнергии 5 выполняет контроль параметров выходных цепей ИБП, таких как: выходной ток и напряжение, отдаваемая в нагрузку активная и полная мощность, гармонические искажения тока и напряжения на выходе ИБП.
Значения измеренных анализаторами параметров передаются в компьютер 3 по стандарту RS-232, где сохраняются и анализируются программой Fluke View.
Нагрузка 4 позволяет провести испытания ИБП при различных степенях нагруженности ИБП.
Оператор ПК 3 выполняет обработку полученных программой Fluke View данных.
К сожалению, описанная методика не позволяет контролировать состояние аккумуляторной батареи испытуемого ИБП, а также проверить работу ИБП при различных отклонениях напряжения сети электропитания.
Основной задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью является, исследование поведения источников бесперебойного питания при различных отклонениях питающей электросети, сбор и обработка статистической информации о процессах протекающих в источнике бесперебойного питания, а также состояния аккумуляторной батареи, её параметров и характеристик.
Для решения этой задачи в устройство испытаний макета источника бесперебойного питания, содержащее тестируемый источник бесперебойного питания, первый анализатор качества электроэнергии, компьютер с программным обеспечением, второй анализатор качества электроэнергии,   нагрузку,   оператор,   причем   вход тестируемого источника бесперебойного питания соединен со входом контроля параметров выходных цепей источника бесперебойного питания второго анализатора качества электроэнергии и со входом нагрузки, выход первого анализатора качества электроэнергии соединен с первым входом компьютера, второй вход которого соединен с выходом второго анализатора качества электроэнергии, третий вход компьютера является управляемым, согласно полезной модели введен лабораторный автотрансформатор, первый вход которого соединен с источником питания, а второй вход является управляемым, выход лабораторного автотрансформатора соединен с объединенным входом тестируемого источника бесперебойного питания и первого анализатора качества электроэнергии, выход тестируемого источника бесперебойного питания соединен с четвертым входом компьютера.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что предлагаемое решение существенно отличается от прототипа, так как позволяет проводить исследование источников бесперебойного питания при различных отклонениях в питающей электросети, различных нагрузках и при этом отслеживать состояние аккумуляторной батареи.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с другими техническими решениями в данной области техники не позволил выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы полезной модели.
Графические материалы представленные в описании:
Фиг.1 - представлена структурная схема устройства прототип.
Фиг.2 - представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство применяется для испытания различных вторичных источников питания, например макетов ИБП.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2.
Устройство содержит лабораторный автотрансформатор 7, тестируемый ИБП 1, первый анализатор качества электроэнергии 2, компьютер с программным обеспечением 3, второй анализатор качества электроэнергии 5, нагрузку 4, оператор ПК 6. Первый вход лабораторного автотрансформатора 7 соединен с источником питания, второй вход лабораторного автотрансформатора 7 соединен со вторым управляющим выходом оператора 6, выход лабораторного автотрансформатора 7 соединен с объединенным входом тестируемого ИБП 1 и первого анализатора качества электроэнергии 2. Вход тестируемого ИБП 1 объединен со входом контроля параметров входных цепей ИБП первого анализатора качества электроэнергии 2. Выход тестируемого ИБП 1 соединен со входом контроля параметров выходных цепей ИБП второго анализатора качества электроэнергии 5 и со входом нагрузки 4. Выход первого анализатора качества электроэнергии 2 соединен с первым входом компьютера 3, второй вход которого соединен с выходом второго анализатора качества электроэнергии 5. Третий вход компьютера 3 соединен с выходом оператора 6.
Лабораторный автотрансформатор 7 позволяет симулировать различные отклонения напряжения сети электропитания.
Анализатор качества электроэнергии 2 выполняет контроль параметров входных цепей ИБП, таких как: входной ток и напряжение, потребляемая активная и полная мощность, гармонические искажения тока и напряжения на входе ИБП.
Анализатор качества электроэнергии 5 выполняет контроль параметров выходных цепей ИБП, таких как: выходной ток и напряжение, отдаваемая в нагрузку активная и полная мощность, гармонические искажения тока и напряжения на выходе ИБП.
Значения измеренных анализаторами параметров, а также информация о состоянии и степени заряженности аккумуляторных батарей ИБП передаются в компьютер 3 по стандарту Р3-232, где сохраняются и анализируются программным обеспечением.
Нагрузка 4 - позволяет провести испытания ИБП при различных степенях нагруженности ИБП.
Оператор 6 производит регулировку лабораторного автотрансформатора 7 для обеспечения выполнения измерений параметров ИБП при различных отклонениях параметров питающей электросети.
Компьютер 3 позволяет сохранять данные, а также контролировать состояние и степень заряженность аккумуляторной батареи ИБП и проконтролировать время автономной работы ИБП при различных степенях нагруженности,
В отличие от существующих универсальных решений, предлагаемая полезная модель позволяет проводить исследования, которые предназначены для исследований характеристик ИБП. Автоматизация сбора характеристик способствует повышению производительности при проведении исследований. Хранение собранной информации позволяет производить качественный анализ и сравнение ИБП.