Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) se define como una pieza de equipo eléctrico que se puede utilizar como una fuente de alimentación inmediata para la carga conectada cuando hay una falla en la fuente de alimentación de entrada principal.
En un SAI , la energía se almacena generalmente en volantes, baterías , o súper condensadores . En comparación con otros sistemas de suministro de energía inmediata, los UPS tienen la ventaja de una protección inmediata contra las interrupciones de la energía de entrada. Tiene un tiempo de funcionamiento con batería muy corto; sin embargo, este tiempo es suficiente para apagar de forma segura los aparatos conectados (ordenadores, equipos de telecomunicaciones, etc.) o para encender una fuente de alimentación de reserva.
El UPS se puede utilizar como dispositivo de protección para algunos equipos que pueden causar daños o pérdidas graves con una interrupción repentina de la energía. Fuente de energía ininterrumpida, respaldo de batería y respaldo de volante son los otros nombres que se usan a menudo para UPS. El tamaño disponible de las unidades UPS varía desde 200 VA, que se utiliza para una computadora individual, hasta varias unidades grandes de hasta 46 MVA.
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Funciones principales de UPS
Cuando hay alguna falla en la fuente de energía principal, el UPS suministrará energía por un tiempo breve. Este es el papel principal de UPS. Además de eso, también puede corregir algunos problemas generales de energía relacionados con los servicios públicos en diversos grados. Los problemas que se pueden corregir son picos de tensión ( sobretensión sostenida), ruido, reducción rápida de la tensión de entrada, distorsión armónica y la inestabilidad de la frecuencia en la red.
Tipos de UPS
Generalmente, el sistema UPS se clasifica en UPS en línea, UPS fuera de línea y UPS interactivo en línea. Otros diseños incluyen Standby on-line hybrid, Standby-Ferro, Delta conversion On-Line.
UPS fuera de línea
Este SAI también se denomina sistema SAI en espera, que solo puede ofrecer las funciones más básicas. Aquí, la fuente principal es la red de CA filtrada (que se muestra en la ruta sólida en la figura 1). Cuando ocurre la interrupción de energía, el interruptor de transferencia seleccionará la fuente de respaldo (que se muestra en la ruta discontinua en la figura 1). Por lo tanto, podemos ver claramente que el sistema de reserva comenzará a funcionar solo cuando haya alguna falla en la red. En este sistema, el voltaje de CA se rectifica primero y se almacena en la batería de almacenamiento conectada al rectificador.
Cuando se produce una interrupción de la alimentación, esta tensión de CC se convierte en tensión de CA por medio de un inversor de potencia y se transfiere a la carga conectada a él. Este es el sistema UPS menos costoso y proporciona protección contra sobretensiones además de respaldo. El tiempo de transferencia puede ser de aproximadamente 25 milisegundos, lo que puede estar relacionado con el tiempo que tarda el sistema UPS en detectar el voltaje de la red pública que se pierde. El diagrama de bloques se muestra a continuación.
UPS en línea
En este tipo de SAI se utiliza el método de doble conversión. Aquí, primero la entrada de CA se convierte en CC mediante el proceso de rectificación para almacenarla en la batería recargable. Esta CC se convierte en CA mediante el proceso de inversión y se entrega a la carga o equipo al que está conectado (figura 2). Este tipo de UPS se utiliza cuando el aislamiento eléctrico es obligatorio. Este sistema es un poco más costoso debido al diseño de convertidores y sistemas de enfriamiento que funcionan constantemente. Aquí, el rectificador que se alimenta con la corriente CA normal está impulsando directamente el inversor. De ahí que también se le conozca como SAI de doble conversión. El diagrama de bloques se muestra a continuación. 
Cuando hay una falla de energía, el rectificador no tiene ningún papel en el circuito y la energía constante almacenada en las bateríasque está conectado al inversor se entrega a la carga mediante conmutador de transferencia. Una vez que se restablece la energía, el rectificador comienza a cargar las baterías. Para evitar que las baterías se sobrecalienten debido al rectificador de alta potencia, la corriente de carga es limitada. Durante un corte de energía principal, este sistema UPS funciona con tiempo de transferencia cero. La razón es que la fuente de respaldo actúa como fuente primaria y no como entrada de CA principal. Pero la presencia de corriente de irrupción y una gran corriente de paso de carga puede resultar en un tiempo de transferencia de aproximadamente 4-6 milisegundos en este sistema.
UPS de línea interactiva
Para servidores y sitios web de pequeñas empresas y departamentos, se utiliza UPS interactivo en línea. Esto es más o menos igual que el de los SAI fuera de línea. La diferencia es la adición del transformador de cambio de tomas . La regulación de voltaje se realiza mediante este transformador de cambio de tap cambiando el tap dependiendo del voltaje de entrada . Este SAI proporciona un filtrado adicional que reduce las pérdidas transitorias. El diagrama de bloques se muestra a continuación.
Aplicaciones de UPS
Las aplicaciones de un UPS incluyen:
- Centros de datos
- Industrias
- Telecomunicaciones
- Hospitales
- Bancos y seguros
- Algunos proyectos especiales (eventos)
Puede obtener más información sobre los UPS y otros equipos eléctricos al estudiar nuestras preguntas eléctricas básicas gratuitas .
