OPERACIÓN – Modo Baterías de UPS On Line
Cuando el voltaje a la entrada del rectificador es lo suficientemente alto o bajo como para que ya no pueda seguir entregando un voltaje regulado, el Rectificador se apaga, pero, como en paralelo tenemos conectadas las baterías, el Inversor solo detecta cuando el voltaje baja, ya que está operando ahora la batería.
Sin embargo, esa variación de voltaje no importa, ya que el Inversor regula el voltaje y en la carga el voltaje permanece sin variación e incluso no hay ningún instante en el que se interrumpa el voltaje como sucede en la topología Off-Line.
Si el corte de energía se prolonga tanto de tal manera que las baterías se descarguen completamente, entonces el UPS se apaga al no tener ya manera de seguir alimentando la carga. Si antes de que se terminen las baterías, el voltaje de entrada del Rectificador vuelve a la normalidad; entonces el Rectificador enciende y alimenta nuevamente el Inversor y a la vez comienza a recargar las baterías. Este cambio de operación Baterías a operación Normal también es transparente para la carga y permanece en todo momento alimentada sin interrupción alguna.
En el diagrama anterior se puede observar el camino de la corriente desde las baterías pasando por el Inversor y hacia la carga, el rectificador se representa en color gris para hacer notar que está apagado
OPERACIÓN – Modo ByPass de UPS On Line
Existe la posibilidad de que por algún motivo el Inversor no pueda seguir alimentando la carga, las principales razones son las siguientes:
- Hay un daño en el Inversor
- Hay una sobrecarga en el Inversor
- Hay sobre temperatura en el equipo
- Hay un daño en la lógica del equipo
Por tal motivo, el UPS On-Line incorpora lo que se llama la línea de Bypass, que no es mas que una forma de alimentar la carga con la Línea Comercial Cuando el UPS está en Bypass, el “INT3” se encuentra abierto para desconectar el Inversor de la carga, el “INT4” está cerrado para alimentar la carga directamente de la Línea Comercial. Cuando la lógica detecta que por alguno de los motivos mencionados anteriormente, el Inversor no puede seguir alimentando la carga, ejecuta una transferencia de la carga a Bypass de la manera siguiente:
- Manda encender el Switch Estático, el cual consiste en dos SCR en paralelo inverso para poder conducir Corriente Alterna.
- Manda cerrar INT4 el cual consiste en un contactor o un Interruptor operado por Motor.
- Manda apagar el Switch Estático.
- Manda abrir INT3 que también consiste en Contactor o Interruptor operado por Motor.
Ahora la carga está soportada por la Línea Comercial a través de INT4 y no a través del Inversor. Es importante hacer notar que cuando se transfiere a Bypass en un instante quedan en paralelo Inversor y Línea Comercial, eso para evitar desconectar el voltaje a la carga.
Además, hay que notar que siempre va a haber solo un interruptor cerrado al mismo tiempo INT3 o INT4 con excepción de cuando se hace una transferencia. Cuando se requiere transferir a Bypass se necesita una gran velocidad y por ello se utiliza el Switch Estático, el cual al ser electrónico es de muy alta velocidad.
En el diagrama anterior se puede observar la trayectoria de la corriente en Modo Bypass, el Rectificador y el Inversor pueden o no estar encendidos. Cuando el UPS está en el modo Bypass, no hay protección alguna para la carga.
El modo Bypass lo utiliza el UPS para evitar al máximo que el voltaje se vea interrumpido en la carga, por tal razón inmediatamente manda una alarma para alertar que se está en modo Bypass y que la carga está desprotegida, incluso si hay corte de energía no habrá protección de Baterías en virtud de que la carga no está por el Inversor.
Comentarios finales
El UPS On-Line hará todo lo posible por evitar una interrupción de voltaje a la carga, si no es posible, como por ejemplo un daño al equipo, transferirá la carga a Bypass. Si se fue a Bypass por sobrecarga (por pedir al Inversor más Kilowatts de los que puede alimentar) el UPS intentará regresar al cabo de unos segundos, si ya puede con la carga quedará en Normal, si la sobrecarga persiste regresará a Bypass y se quedará en Bypass para obligar a que se revise la razón de la sobrecarga.
El UPS On-Line representa la mejor calidad de equipo porque la carga siempre está alimentada por el Inversor y por tal razón el voltaje permanece estable a 120 volts+/-1%. La frecuencia permanece estable en +/-1 Hz. La forma de onda del Inversor en el UPS On-line es senoidal.
Hay equipos On-Line desde 1 kVA hasta 1000 kVA, si se requiere más capacidad, se pueden emparalelar módulos para obtener 4000 o 5000 KVA. Hay equipos monofásicos a 120 volts, monofásicos a 208 volts y trifásicos a 208, 480 y 600 volts.
Hay otras topologías de UPS que no se discutieron, como por ejemplo Delta Conversion On-Line que es un diseño exclusivo de la marca APC.
También hay los equipos Ferroresonantes que son un diseño Off-Line con regulación por transformador Ferroresonante. Cualquier duda acerca de este tutorial o cualquier duda de los UPS los invito a visitar el Foro de: “Sistemas de Fuerza Ininterrumpible” donde se podrán hacer todo tipo de consultas de los UPS y de esta manera todos nos podremos beneficiar y aprender.
El tema de los UPS es bastante extenso, por ello hay muchísima información que faltaría agregar; sin embargo, estoy a sus órdenes para cualquier duda acerca de algún UPS específico o de cómo reparar uno.
Por: Ing. Miguel A. Estrada Vidales mestrada@intercable.com.mx mikeestrada@yahoo.com
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gracias por su información. saludos
gracias y saludos
Saludos gracias.