Klassifizierung und Eigenschaften von USV

USV-Stromversorgungen lassen sich je nach Betriebsmodus in zwei Kategorien unterteilen: Backup- und Online-Stromversorgungen. Je nach Ausgangswellenform gibt es zwei Typen: Rechteck- und Sinuswellenausgang. Im Normalbetrieb der Backup-USV versorgt das Stromnetz die Verbraucher direkt über den AC-Bypass-Kanal und anschließend über den Umschalter mit Strom. Der Wechselrichter im Gerät ist deaktiviert. Diese USV entspricht im Wesentlichen einem handelsüblichen Spannungsregler mit extrem schlechter Spannungsstabilität. Abgesehen von der Verbesserung der Amplitudenschwankungen der Netzspannung wurden negative Auswirkungen wie Frequenzinstabilität, Wellenformverzerrung und zahlreiche Störungen aus dem Stromnetz nicht verbessert. Erst bei Netzunterbrechungen oder einer Spannung unter 170 V versorgt die Batterie den USV-Wechselrichter mit Strom und stellt die Verbraucher mit stabilem und frequenzstabilem Wechselstrom bereit. Die Vorteile einer Backup-USV sind hohe Betriebseffizienz, geringe Geräuschentwicklung und ein relativ günstiger Preis. Sie eignet sich vor allem für Situationen mit geringen Marktschwankungen und geringen Anforderungen an die Stromversorgungsqualität. Bei normaler Netzstromversorgung wandelt die Online-USV zunächst den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom um, unterzieht ihn anschließend einer Pulsmodulation und Filterung und wandelt ihn anschließend wieder in Wechselstrom um. Das bedeutet, dass die Last üblicherweise über einen Wechselrichter mit Wechselstrom versorgt wird, nachdem der Wechselstrom gleichgerichtet wurde. Bei einer Netzunterbrechung wird die Wechselstromversorgung der Last sofort über einen Wechselrichter von der Batterie bereitgestellt. Daher wird die Last bei einer Online-USV im Normalfall, unabhängig von Netzstromversorgung, immer über den Wechselrichter der USV versorgt. Dadurch werden alle Auswirkungen von Spannungsschwankungen und Störungen im Stromnetz vermieden. Die Versorgungsqualität einer Online-USV ist deutlich besser als die einer Backup-USV, da sie eine stabile Frequenz- und Spannungsversorgung der Last gewährleistet und die Umstellungszeit von Netz- auf Batteriestromversorgung Null beträgt. Die USV-Stromversorgung mit Rechteckwellenausgang hat eine geringe Lastkapazität (die Lastkapazität beträgt nur 40-60% der Nennlast) und kann nicht mit induktiven Lasten geladen werden. Wenn die getragene Last zu groß ist, erhöht die in der Rechteckwellenausgangsspannung enthaltene dritte Harmonische den kapazitiven Strom in der Last und beschädigt in schweren Fällen den Netzfilterkondensator der Last. Die Beziehung zwischen der Wellenformverzerrung der Ausgangsspannung einer USV-Stromversorgung mit Sinuswellenausgang und der Last ist nicht so offensichtlich wie die einer USV-Stromversorgung mit Rechteckwellenausgang. Die Lastkapazität ist relativ stark und kann mikroinduktive Lasten tragen. Unabhängig von der Art der USV-Stromversorgung darf sie im Wechselrichterzustand, sofern es nicht unvermeidbar ist, generell nicht mit Volllast oder Überlast betrieben werden, da sich sonst die Ausfallrate der USV-Stromversorgung erheblich erhöht.