Comment lire une feuille de données UPS: VFI, kVA, PF, THD, MTBF et plus expliqué

Mettez trois feuilles de données UPS côte à côte et la comparaison s'effondre rapidement.

L'un dit VFI, l'autre cite un THDi inférieur à 3%, un autre annonce une efficacité de 99%, un autre donne un MTBF supérieur à 100 000 heures, puis viennent kVA, kW, PF, THDv, pourcentages de surcharge,les plages de tension et de dérivation de la batterie.

Aucune de ces spécifications n'est dénuée de sens.

Une valeur de rendement de 99% peut être mesurée en mode ECO plutôt qu'en mode double conversion normale.Et "150% de surcharge" ne dit rien jusqu'à ce que le fabricant indique aussi combien de temps l'onduleur le tient.

Lisez donc une feuille de données dans un ordre fixe: topologie et puissance utilisable d'abord, puis ce que l'onduleur tire de l'alimentation en amont, ce qu'il livre à la charge,comment il se comporte en cas de surcharge et de défaillance des entrées, et enfin comment la batterie et le bypass sont construits.

Les comparaisons ne signifient rien qu'une fois que la classe et le plafond en kW correspondent.

1Commencez par les VFI, VI et VFD

Avant de comparer l'efficacité ou le temps de fonctionnement de la batterie, identifiez la classification.

La norme IEC 62040-3 classe un UPS en fonction du comportement de sa sortie lorsque l'alimentation d'entrée se déplace.Le VFI-SS-111est celui que vous voyez le plus souvent et la première partie décide de ce que l'UPS peut protéger.

VFD dépendant de la tension et de la fréquence

La tension de sortie et la fréquence suivent toutes les deux l'alimentation d'entrée pendant le fonctionnement normal.

Parce que ce transfert doit avoir lieu,Il y a une courte pause.. Quelques millisecondes sont suffisantes pour un PC de bureau ou un terminal POS. Ce n'est pas suffisant pour un PLC qui doit traverser l'écart.

VI indépendant de la tension

L'UPS régule la tension de sortie sur sa plage de fonctionnement spécifiée, tandis que la fréquence de sortie suit toujours l'entrée.

La régulation automatique de la tension absorbe une bande de variation de tension d'entrée sans toucher la batterie, de sorte que la batterie est appelée moins souvent.VI convient aux équipements de réseau, des cabinets de télécommunications et des salles informatiques plus petites où une double conversion totale n'est pas justifiée.

VFI indépendant de la tension et de la fréquence

La sortie est indépendante de la tension et de la fréquence d'entrée dans les conditions de fonctionnement indiquées.et l'onduleur reconstruit le courant alternatif contrôlé et alimente la charge en continu.

les centres de données,imagerie médicale, les équipements de contrôle et de traitement industriels spécifient normalement VFI.

Le reste du code

Les lettres et les chiffres après le tiret sont là où la plupart des feuilles de données s'arrêtent:

• Les SS∆ forme d'onde de sortie.Ssignifie sinusoïdal, en fonctionnement normal et en fonctionnement à énergie stockée; le seuil de la norme est une distorsion harmonique totale inférieure à 8% sous charge linéaire et non linéaire de référence.Xsignifie sinusoïdal sous charge linéaire uniquement.Ysignifie pas sinusoïdal du tout.

• 111- Performance de sortie dynamique, trois chiffres: comportement en cas de changement de mode de fonctionnement, en cas de charge linéaire et en cas de charge non linéaire.1est la classe la plus stricte,3Le moins que je puisse dire.

Demandez le code complet. "VFI" vous indique que la sortie est indépendante de l'entrée. Il ne vous dit pas à quel point cette sortie est propre, ou bien l'onduleur maintient la tension lorsque la charge passe.

N'ouvrez pas avec la question de savoir quel UPS a le meilleur rendement ou le plus grand nombre de kVA. Assurez-vous que la classe correspond à la charge en premier.

2. kVA, kW et facteur de puissance de sortie

Un système UPS de 100 kVA ne fournit pas automatiquement 100 kW. Vérifiez cela avant de comparer les prix.

la puissance apparente

Pour les véhicules à moteur à combustion

Le système de freinage doit être équipé d'un dispositif de freinage.

Trois phases:

Le nombre de fois où la valeur de l'indicateur est supérieure à 1 est indiqué.

KVA décrit la capacité de tension et de courant de l'onduleur.

Poids actif

Les deux feuilles de données, toutes deux de 100 kVA:

• 100 kVA / 90 kW

• 100 kVA / 100 kW

Le même kVA.Dix kilowatts de différence dans ce que vous pouvez connecter.

Facteur de puissance de sortie

Pour la capacité de sortie de l'UPS:

Le facteur de puissance de sortie

Une unité de 100 kVA à PF 0,9 est une machine de 90 kW. Lisez la sortie PF comme un plafond sur ce que l'onduleur peut fournir, pas comme un nombre à laquelle votre charge doit correspondreil a besoin d'un TPS dont le plafond en kW élimine sa demande en kW.

Ce plafond n'est pas non plus un guide de la façon dont l'UPS gère les moteurs, les transformateurs ou autres charges à forte pression.la réponse transitoire et les caractéristiques de départ de la charge elle-même.

Le nombre de kVA est identique dans les trois rangées.

Mettez kVA et kW l'un à côté de l'autre dans chaque devis, et si un fournisseur ne cite que kVA, demandez le kW nommé avant de mesurer quoi que ce soit.

3. Harmonics: THDi en amont, THDv en aval

Deux distorsions différentes, dans deux directions différentes, citées dans deux conditions différentes.

Entrée PF et THDi ce que tire l'UPS

Le facteur de puissance d'entrée est le rapport entre la puissance d'entrée réelle et la puissance apparente de l'onduleur.Les deux chargent les infrastructures en amont: câbles, commutateurs, transformateurs et générateur.

La topologie du rectificateur entraîne les deux nombres. Les anciens rectificateurs à base de thyristor tirent plus de courant réactif et harmonique, les conceptions à 12 impulsions réduisent les harmoniques d'entrée caractéristiques,et les redresseurs IGBT modernes avec des PFC actifs atteignent des PF d'entrée proches de l'unité avec un THDi beaucoup plus faible.

Les chiffres réels dépendent de l'impédance de la source, du filtrage d'entrée, du niveau de charge et de la conception du redresseur lui-même.et un chiffre THDi sans condition de charge ne peut pas être classé contre un qui l'a.

THDv ?? ce qui atteint la charge

THDv est une distorsion de latension de sortieLes fabricants le citent séparément pour les charges linéaires et non linéaires, et cette distinction est l'essentiel: une alimentation en mode commuté attire un courant non sinusoïdal,et ce courant déforme la tension de ce qui le nourrit.

Alors?THDv < 2%sur une feuille de données et< 5%La différence entre les deux unités de mesure de la charge de l'unité de mesure de la charge de l'autre ne doit pas être mesurée avant de savoir sur quelle charge a été mesurée la charge de l'unité de mesure.SetXest exactement si la sortie reste sinusoïdale sous la charge non linéaire de référence.

Le nombre importe, et la condition qui le sous-tend aussi.

4Efficacité: vérifier le mode et la charge

Efficacité: 99%La première question est: 99% dans quel mode?

Les fabricants publient des chiffres distincts pour le mode double conversion et le mode ECO, généralement à 25%, 50%, 75% et 100% de charge.

Le mode ECO n'est pas une version plus efficace de la même protection.En mode ECO, la charge s'exécute sur l'alimentation filtrée et l'onduleur reste au ralenti jusqu'à ce que l'entrée dépasse la tolérance La comparaison avec l'efficacité en ligne d'une autre unité compare un chemin de contournement avec un chemin de double conversion.

La charge est aussi importante que le mode. Un TPS acheté pour 100 kW de capacité future peut passer ses trois premières années à 30 à 50% de charge,et l'efficacité à ce point de fonctionnement non le pic de pleine charge est ce qui apparaît sur la facture d'électricité.

Demandez la courbe d'efficacité, ou au moins l'efficacité de double conversion à la charge que vous allez réellement exécuter.

5- Surcharge: le pourcentage ne signifie rien sans la durée

"Capacité de surcharge de 150%" est la moitié des spécifications.

Vous avez besoin de deux numéros:pourcentage de surcharge, plus combien de temps l'onduleur le maintient.

Les feuilles de données donnent normalement une échelle:

• 105% continu ou limite longue

• 125% généralement en minutes

• 150% généralement de quelques secondes à une minute

• supérieur à 150%

Lorsque le temps est écoulé, l'onduleur transfère la charge au dérivé.Ce n'est pas bien sur un site qui dépendait de l'onduleur pour transporter le pic.

Pour les charges avecune forte demande de départ ou transitoireLa question utile n'est pas de savoir si elle peut supporter 150% mais:

Combien de secondes l'onduleur tient 150%, et que se passe-t-il dans la seconde qui suit?

6. Temps de transfert: entre quels deux états est "0 ms"?

Les unités de double conversion en ligne sont spécifiées à0 ms entre le fonctionnement normal et celui de la batterie, car l'onduleur fournit déjà la charge. Perdez l'entrée de l'utilité et la source de courant continu change; l'onduleur n'a pas besoin de démarrer et de prendre le relais.

Les transferts impliquant le bypass statique, le mode ECO et les conditions de défaillance sont des événements distincts avec leurs propres chiffres.

Sur les conceptions VI et VFD, le passage de l'utilitaire à la batterie ou à l'onduleur implique une interruption réelle, généralement de quelques millisecondes.

Quand une feuille de données dit "heure de transfert", cocherquels sont les deux états de fonctionnement qu'il compare.

7La régulation de l' état d' équilibre et la réponse transitoire sont des tests différents.

Ils s'assoient l'un à côté de l'autre sur la page et mesurent différentes choses.

Régulation de la tension de sortie: ± 1%décrit la façon dont l'onduleur maintient la tension dans des conditions stables.

La réponse transitoire décrit ce qui se passe lorsque la charge change rapidement. Pas de 20% à 100% de charge et la tension de sortie se déplace en dehors de sa bande d'état stable avant de récupérer.

Pour les charges qui passent par les ascenseurs, les soudeurs, l'équipement d'imagerie, le démarrage du compresseur, demandez trois numéros:

• déviation de tension transitoire maximale

• Temps de récupération

• l'étape de charge à laquelle les valeurs ont été mesurées

Une feuille de données qui ne donne que ± 1% de régulation à l'état d'équilibre ne vous a pas dit comment l'onduleur se comporte pendant l'événement qui vous intéresse réellement.

8La tension de la batterie, l'Ah et le temps de fonctionnement sont trois nombres différents

La tension continue vous indique la configuration

Une valeur nominale384 VDCbus signifie généralementBlocs de 32 × 12 V en série:

32 × 12 V = 384 V

C'est la disposition des chaînes, elle ne dit rien sur le temps de sauvegarde.

Ah est classé à un taux de décharge, pas dans l'abstrait

Une12 V 100 Ahle bloc porte cette classification à un débit de décharge, une température et une tension de fin de décharge. changer l'un des trois et la capacité que vous pouvez réellement dessiner changements avec elle.

C'est pourquoi la plaque d'immatriculation Ah ne peut pas être transformée en une durée de fonctionnement de 10 ou 30 minutes par arithmétique.et une décharge rapide atteint la tension limite avant que la capacité de la plaque d'immatriculation ne soit utilisée.

Pour la taille, utilisez la table de décharge de courant constant ou de puissance constante du fabricant de la batterie, lire au moment de l'exécution et de la tension de fin de décharge dont le projet a besoin.la température et la marge de conception sont ensuite appliquées sur le dessusLe temps de fonctionnement calculé à partir de la plaque Ah est une estimation avec une virgule décimale après elle.

Le temps d'exécution a besoin de la charge

Le temps de fonctionnement dépend de la charge réelle en kW, du nombre de blocs, de l'Ah et de la vitesse à laquelle il est nommé,la configuration du bus CC, les caractéristiques de décharge, l'efficacité de l'onduleur, la température et l'état de la batterie et la tension de fin de décharge.

"32 x 100 Ah" ne vous dit pas si c'est dix minutes ou une heure.

Demandez le temps de fonctionnement à votre charge en kW, et demandez quelle table de décharge et tension de coupure il a été calculé à partir, plutôt que de demander un plus grand nombre Ah.

9Le bypass statique et le bypass de maintenance font des travaux différents.

"Byte-pass inclus" vaut une question de plus.

Le dérivé statiqueLa surcharge, la défaillance de l'onduleur et la surtempérature se terminent par l'un des deux résultats suivants: un transfert au bypass statique, ou un arrêt.Le bypass statique est ce qui maintient la charge en vie à travers le premier.

Le dérivé de maintenanceest un chemin d'isolement manuel qui permet à un technicien de désactiver l'électronique de puissance de l'onduleur pour le service pendant que la charge reste alimentée.

Sur les sites critiques, les deux sont spécifiés séparément, car la planification de la maintenance estpartie de l'architecture de puissanceSi une citation dit "bypass inclus", demandez lequel ou si cela signifie les deux.

10. MTBF: une statistique de fiabilité, pas une durée de vie

FTBM > 100 000 heuresCela ne signifie pas que l'UPS fonctionne pendant plus de onze ans sans panne.

Le MTBF est une métrique de fiabilité statistique calculée selon une méthode définie et des conditions supposées.

• Quelle norme ou quelle méthode de calcul a été utilisée?

• Est-ce qu'il couvre l'ensemble de l'onduleur ou seulement le module d'alimentation?

• Les piles sont-elles incluses?

• Quelle température ambiante et quelle charge ont été supposées?

• Le MTTR correspondant est-il publié, de sorte que la disponibilité puisse être déterminée?

Deux fabricants utilisant des méthodes différentes produisent deux chiffres qui ne peuvent pas être classés.

11. Plage de tension d'entrée: le numéro de pleine charge est celui qui compte

Une large plage d'entrée maintient l'onduleur en marche grâce à des excursions de tension au lieu de brûler des cycles de batterie.

La tension d'entrée doit être comprise entre 110 et 300 V.Il faut encore un qualificatif: à quelle charge?

De nombreuses unités acceptent une plage plus large à charge réduite, et la plage peut également changer avec la capacité de sortie, la fréquence d'entrée, l'état de charge de la batterie et les limites de contournement.

Alors demandez-vous:

Quelle plage de tension d'entrée l'onduleur accepte-t-il à 100% de charge nominale, sans dératage et sans transfert à la batterie?

Dans les endroits où la tension est élevée ou basse pendant des heures, cette seule réponse détermine la fréquence d'utilisation de la batterie.

12- Dépréciation, environnement et chiffres en petits caractères

Cinq chiffres sont rarement en première page et apparaissent toujours dans le manuel d'installation.

• La température baisse.La valeur nominale de kVA s'applique jusqu'à une ambiance déclarée, généralement 40 °C. Au-dessus de cette valeur, la capacité suit une courbe publiée à la baisse.

• Réduction de l'altitude.En hauteur, la diminution de la densité de l'air affecte le refroidissement et les espaces libres.parce que le pourcentage n'est pas le même entre les modèles.

• Classification IP et bruit audible.IP20 est acceptable dans une pièce électrique propre et pas dans une salle de lavage ou une salle de production ouverte.

• Il est temps de recharger.Après une décharge complète, combien d'heures pour revenir à 90% de capacité?

• Capacité du cadre par rapport à la capacité installée.Sur les unités modulaires, un cadre de 300 kW avec trois modules de 50 kW montés est un UPS de 150 kW. Les citations indiquant le numéro de cadre sans le numéro installé ne sont pas comparables.

Un fournisseur qui publie la courbe de dératage, le temps de recharge et le nombre de modules installés est facile à comparer avec un autre.

Si ces chiffres manquent sur la fiche de données, demandez-les avant de comparer les cotations.

13. Liste de contrôle de comparaison des fiches de données UPS

Mettez les spécifications de trois citations dans un tableau au lieu de comparer les brochures côte à côte.

14. Ce qu'il faut envoyer à un fournisseur avant de demander un prix

Ne pas ouvrir avec un numéro kVA.Ouvrez avec la charge.

1. Type de charge- serveurs, scanner TC, moteur, ligne de traitement, support télécom

1. Charge réelle et charge maximale- en kW, et en A où vous avez

1. Voltage d'entrée et de sortie y compris la configuration des phases

1. Temps d'exécution requis- 10, 30 ou 60 minutes, à quelle charge

1. Comportement de départ ou de pointe∆ courant d'entrée pour moteurs, transformateurs et équipements d'imagerie

1. Architecture de la redondance- unité unique, capacité parallèle,N+1 ou 2N

1. Conditions du site∆ la plage de tension, l'alimentation du générateur, la température ambiante, l'altitude, l'exigence IP

À partir de là, la capacité, la configuration de la batterie et l'architecture sont calculées en fonction de l'application au lieu d'être choisies à partir d'une page de catalogue.

Ne comparez pas le plus grand nombre, comparez la condition qui se cache derrière.

La plupart des comparaisons sont réglées par quatre critères: le code de classification, le kW derrière le kVA, l'efficacité de double conversion à votre charge de fonctionnement réelle et la durée de surcharge en secondes.Jusqu'à ce que ces quatre soient égaux à travers deux citations, chaque autre ligne de la fiche est un bruit.

Comparer les systèmes UPS d'un hôpital, d'une salle de serveurs ou d'une ligne industrielle?Ingénieurs TAFENGLes résultats de l'analyse de la charge, du comportement de pointe et de l'exigence de temps d'exécution, puis documenter les conditions auxquelles s'applique chaque chiffre publié.

Questions fréquentes

Que signifie VFI-SS-111 sur une feuille de données UPS?Il s'agit du code de classification IEC 62040-3. VFI signifie que la sortie est indépendante de la tension et de la fréquence d'entrée. SS signifie que la forme d'onde de sortie est sinusoïdale dans le fonctionnement normal et à énergie stockée,avec une distorsion harmonique totale inférieure à 8% sous charge linéaire et non linéaire de référenceLes trois chiffres indiquent les performances dynamiques lors du changement de mode de fonctionnement, sur une charge linéaire et sur une charge non linéaire, où 1 est la classe la plus stricte.Une unité VFI n'est pas automatiquement VFI-SS-111: les lettres de forme d'onde et les chiffres dynamiques sont classés séparément, de sorte que deux feuilles de données VFI peuvent contenir des codes différents.

Pourquoi un UPS de 100 kVA ne fournit pas 100 kW?Parce que kVA est la puissance apparente et kW est la puissance active, liée par le facteur de puissance de sortie: kW = kVA × PF. Une unité de 100 kVA nominale à PF 0,9 est une machine de 90 kW.non seulement le kVA.

Que signifie "surcharge de 150%" sans limite de temps?La capacité de surcharge ne signifie que quelque chose comme une paire de pourcentage et la durée.et la feuille de données devrait également indiquer ce qui se passe lorsque le temps expire, généralement un transfert au bypass.

Est-ce que 99% d'efficacité en mode ECO est la même chose que 99% en ligne?Non, en mode ECO, la charge est alimentée par le filtre et l'onduleur est au ralenti, les pertes sont donc faibles, mais la charge n'est pas conditionnée tant que l'entrée n'est pas tolérée.Comparer ECO avec ECO et en ligne avec en ligne.

Comment calculer le temps d'exécution à partir d'une note de batterie Ah?Ah est spécifié à une vitesse de décharge, une température et une tension de fin de décharge, et les temps de fonctionnement des UPS sont beaucoup plus courts que la vitesse nominale.Utilisez la table de décharge de courant constant ou de puissance constante du fabricant de la batterie au moment de l'exécution et de la tension finale dont vous avez besoin, puis appliquer le vieillissement, la température et la marge de conception.

Un FMI plus élevé signifie-t-il que l'UPS durera plus longtemps?Le MTBF est une statistique de fiabilité calculée qui dépend de la méthode utilisée, de la portée de ce qui est couvert et des conditions d'exploitation supposées.Deux fabricants utilisant des méthodes différentes produisent des chiffres qui ne peuvent être classés, et les ventilateurs, les condensateurs et les batteries ont leurs propres intervalles de remplacement quoi que dise le MTBF.