Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 95123
Наименование:
Курсовик Техническое обслуживание источника бесперебойного питания APC Back-UPS Pro 550 (BR550GI)
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 11.03.2016.
Год: 2009.
Страниц: 49.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Оглавление
Введение 5 1 Общие сведения об устройстве 6 1.1 Назначение устройства 6 1.2 Конструкция устройства 8 1.3 Принцип работы, основные характеристики и параметры 13 2 Техническое обслуживание устройства 21 2.1 Организация профилактического обслуживания и ремонта 22 2.2 Организация сервисного обслуживания 24 2.3 Оборудование и инструменты для профилактического и 25 сервисного обслуживания 3 Сравнительная характеристика программ диагностики устройства 27 3.1 ПО общего назначения 27 3.2 Специальное ПО для данного устройства 30 4 Типовые неисправности устройства 38 4.1. Основные критерии диагностики устройства 38 4.2 Основные программные неисправности, их признаки, причины и способы устранения 41 4.3 Основные аппаратные неисправности, их признаки, причины и способы устранения 42 Введение
По мере своего развития цивилизация начинает потреблять все больше энергии, в частности, электрической — станки, заводы, электронасосы, фонари на улицах, лампы в квартирах… Появление радио, телевизоров, телефонов, компьютеров дало человечеству возможность ускорить обмен информацией, однако, еще сильнее привязало его к источникам электроэнергии, поскольку теперь, во многих случаях, пропадание электричества равносильно потере канала доставки информационного потока. Наиболее критична такая ситуация для ряда наиболее современных отраслей, в частности, там, где основным инструментом производства являются компьютерные сети. Давно подсчитано, что через пару-тройку месяцев работы стоимость информации, хранящейся на компьютере, превышает стоимость самого ПК. Уже давно информация стала разновидностью товара — ее создают, оценивают, продают, покупают, накапливают, преобразуют… и порой теряют по самым разнообразным причинам. Разумеется, до половины проблем, связанных с потерей информации, возникает из-за программных или аппаратных сбоев компьютерами. Во всех остальных случаях, как правило, проблемы связаны с некачественным электроснабжением компьютера. Обеспечение качественного питания компонентов ПК — залог стабильной работы любой компьютерной системы. От формы и качественных характеристик сетевого питания, от удачного выбора компонентов питания порой зависит судьба целых месяцев работы. Исходя из этих соображений, была разработана изложенная ниже курсовая работа, в которой рассмотрим технологию ремонта источника бесперебойного питания (далее ИБП). Техническое обслуживание ИБП, ремонт и правильная его эксплуатация, является очень важной для любого пользователя. . 1 Общие сведения об устройстве
Назначение устройства
Источник бесперебойного питания — автоматическое устройство, которое обеспечивает питание нагрузки при полном исчезновении напряжения во внешней электросети, например в результате аварии или от недопустимо высокого отклонения параметров напряжения сети от номинальных значений. ИБП гарантируют непрерывность, стабильность и высокое качество электропитания, при этом их присутствие не вносит искажений в напряжение электросети. Высококачественный ИБП с усовершенствованной функцией управления и мониторинга может послать системному администратору стандартное предупреждение о возможном отключении питания и дать ему возможность со своего рабочего места упорядоченно осуществить поэтапное отключение оборудования. ИБП большой мощности с широким набором функций способны осуществлять такую сложную операцию дистанционно; при этом отключаются в первую очередь несущественные приложения, а резерв батареи сохраняется для поддержания критичных серверов. Кроме того специальные предупреждающие сообщения, позволяющие оперативно распознать проблему с питанием, могут отправляться непосредственно в сервисную службу компании или определенному ответственному лицу, в том числе по электронной почте, пейджеру, в виде SMS. Серверы - не единственный объект информационной системы, нуждающийся в защите с помощью ИБП. Критичными являются зачастую еще и концентраторы, маршрутизаторы, рабочие станции, персональные компьютеры и периферийные устройства. Даже если надежность их работы является не определяющей для жизнедеятельности компании, неожиданные неполадки могут вызвать эффект "домино", что приведет к выходу из строя всей компьютерной сети. В настоящее время существуют четыре варианта решения проблемы бесперебойного питания, охватывающие соответствующие потребности подавляющего большинства сетей: распределенные, централизованные и комбинированные схемы построения сети гарантированного бесперебойного электропитания, а также специальные устройства интегрированной защиты. Если число ответственных потребителей электропитания в сети велико, возможны несколько различных схем включения ИБП: Распределенная схема предусматривает подключение каждого ответственного потребителя через персональный маломощный ИБП класса off-line (резервные). Централизованная схема электропитания группы потребителей от одного ИБП значительной мощности. Стоимость решения здесь получается существенно ниже, чем в предыдущей схеме при использовании персональных маломощных ИБП. Централизованная схема может также подразделяться на два уровня защиты; кластерная защита и полная защита. Кластерная защита предлагает защиту всех узлов сети в одном помещении, или "кластерную" группу серверов (и другого сетевого оборудования) при помощи одного ИБП большей мощности. Полная защита предполагает использование мощного ИБП, который способен обеспечить защиту целого этажа или здания. Рекомендуется планировать будущее использование подобного ИБП уже на этапе строительства или переустройства здания. Централизованные сети применяют в тех случаях, когда большая часть электронного оборудования той или иной организации составляет единый информационный или технологический комплекс, для которого перерыв в подаче электроэнергии недопустим или нежелателен. Комбинированная схема. Если для организации важно повысить степень защиты определенной группы оборудования от аварий в электросетях, то за центральным мощным ИБП устанавливают один или несколько индивидуальных ИБП средней или малой мощности, которые дополнительно защищают оборудование выделенной группы потребителей или отдельного потребителя. Такая сеть гарантированного бесперебойного электропитания, называемая, комбинированной, получила наибольшее распространение. Централизованные или комбинированные сети гарантированного бесперебойного электропитания рассчитаны на работу в автоматическом режиме в интервале от 5 мин до нескольких часов (так называемое время резервирования, определяемое числом используемых аккумуляторных батарей). Интегрированная схема защиты получила такое название, поскольку множество защитных функций в ее рамках объединяются в общую систему контроля и управления, кондиционирования воздуха, безопасности, распределения кабелей, здесь же имеются датчики дыма и огня. ИБП способен выполнять следующие основные функции: 1. Поглощение сpавнительно малых и кpатковpеменных выбpосов напpяжения; 2. Фильтpация питающего напpяжения, снижение уpовня шумов; 3. Обеспечение pезеpвного электpопитания нагpузки в течение некотоpого вpемени после пpопадания напpяжения в сети; 4. Защита от пеpегpузки и коpоткого замыкания. Дополнительно к этому многие модели ИБП под упpавлением специализиpованного пpогpаммного обеспечения могут выполнять следующие функции: 1. Автоматический shutdown обслуживаемого обоpудования пpи пpодолжительном отсутствии напpяжения в сети, а также пеpезапуск обоpудования пpи восстановлении сетевого питания; 2. Монитоpинг и запись в log-файл состояния источника питания (темпеpатуpа, уpовень заpяда батаpей и дpугие паpаметpы); 3. Отобpажение уpовня напpяжения и частоты пеpеменного тока в питающей электpосети, выходного питающего напpяжения и мощности, потpебляемой нагpузкой; 4. Отслеживание аваpийных ситуаций и выдачу пpедупpеждающих сигналов (звуковые сигналы, запуск внешних пpогpамм и т.п.); 5. Включение и выключение нагpузки по внутpеннему таймеpу в заданное вpемя.
1.2 Конструкция устройства
На примере рассмотрим конструкцию источника бесперебойного питания APC Back-UPS Pro 550 (BR550GI) Данный аппарат по конструкции и по позиционированию больше подойдет для офиса, нежели для дома. Но обо всем по порядку. Описание: Модель Back-UPS 550 является линейно-интерактивны ИБП, то есть имеет встроенный AVR-регулятор, позволяющий при незначительном отклонении напряжения обойтись без перехода на батарейное питание и при этом поддерживать выходное напряжение в стандартном диапазоне. ИБП относится к классу линейно-интерактивны и оснащен системой AVR — автоматическим регулятором напряжения, который позволяет корректировать (повышать или понижать) входное напряжение, получаемое из электросети, не переходя на питание от батарей. На рисунке 1 показан APC Back-UPS Pro 550.
Рисунок 1 – APC Back-UPS Pro 550
ИБП имеет классическую «башенную» компоновку, но при этом довольно компактный (ширина менее 10 см). Корпус пластиковый и существует только в одном цветовом варианте — черном.
Рисунок 2 – Виртуальная модель данного ИБП Кнопка включения слегка утоплена в корпус, так что случайно ее не заденешь, тут же имеется кнопка для отключения звуковой сигнализации и включения режима энергосбережения (ею также выбираются параметры, отображаемые на экране). Если одновременно нажать и удерживать правую и левую кнопки, можно принудительно активировать режим энергосбережения.
Рисунок 3 – ЖК-дисплей APC Back-UPS Pro 550
По ЖК-дисплею пользователь может отслеживать примерное время автономной работы, уровень зарядки аккумулятора и величину нагрузки (потребляемую мощность), а также получать информацию, например, о необходимости замены батареи, о возникновении перегрузки, о режимах стабилизации напряжения и т.д.
Рисунок 4 – Задняя панель APC Back-UPS Pro 550
На задней панели имеются 6 розеток «компьютерного формата» IEC 320, из них половина обеспечиваются батарейной поддержкой (и сетевой фильтрацией), а остальные защищены лишь сетевым фильтром. Розетки, помеченные светлым цветом, являются управляемыми: пользователь может включить режим энергосбережения, при котором пара розеток в правом ряду будет принудительно отключаться при снятии нагрузки с основной (Master) розетки. Иными словами, после того как вы выключите компьютер, подключенная к нему периферия, питающаяся от этих розеток, тоже будет обесточена. А значит — не будет потреблять энергию в пассивном режиме. Для передачи данных используется фирменный кабель с разъемом RJ-45 для подключения к ИБП и стандартным USB-интерфейсом для подключения к компьютеру. Также имеются разъемы для защиты сетевого оборудования, подключаемого к сети Ethernet, и автоматическийпредох анитель на 7 А.
Рисунок 5 – Внутреннее устройство APC Back-UPS Pro 550
ИБП собран по низкочастотной схеме, с трансформатором, имеющим две дополнительные обмотки (повышающую и понижающую). Это потенциально дает возможность работать в более широком диапазоне входных напряжений без перехода на батарейное питание. Инвертор формирует двухступенчатую аппроксимацию синусоиды, он построен на двух транзисторах IRL3803V производства компании International Rectifier, с запасом обеспечивающих заявленную мощность. Транзисторы инвертора прикреплены винтами к двум массивным радиаторам, поэтому в активном охлаждении нет необходимости, вентиляционных отверстий на корпусе также не предусмотрено. Сказывается, конечно, и тот факт, что при работе с нагрузкой, близкой к максимальной, время резервирования исчисляется несколькими минутами, поэтому перегреться транзисторы не успевают.
Рисунок 6 – Сетевой фильтр APC Back-UPS Pro 550
Защита линии передачи данных предусмотрена для всех четырех пар компьютерной сети и телефонии, имеется надежный контакт с заземлением. Сетевой фильтр достаточно основательный (на провода также надеты ферритовые кольца).
Рисунок 7 – Батарея данного ИБП
Батарейный отсек расположен вертикально, для доступа к батарее необходимо открыть крышку на донышке устройства. Провода чуть коротковаты, и подключать их с первого раза не совсем удобно, но пользователь наверняка справится с самостоятельной заменой батереи. В ИБП установлен аккумулятор RBC110 емкостью 7,2 А·ч (в режиме 20-часового разряда), заявлено время автономной работы от 3,9 минут при максимальной нагрузке до 80 минут при минимальной нагрузке в 40 Вт.
1.3 Принцип работы, основные характеристики и параметры
Практически все модели ИБП обладают общей структурой: встроенный аккумулятор, постоянно подзаряжаемый от электросети, и устройство управ-ления и контроля над напряжением в электросети. Аккумулятор (батарея) поддерживает работу подключенного к нему компь-ютера в течение некоторого времени, которое зависит от потребляемой им мощности, номинальной емкости аккумулятора, его возраста и степени заряда. После того как заряд аккумулятора исчерпается, схема управления ИБП, которая постоянно следит за степенью разряда, подает команду на отключение подключенного к нему устройства (компьютера). Как только напряжение в электросети восстанавливается, схема управления возвращает ИБП в режим работы от сети и сразу же начинает подзарядку аккумулятора. Несмотря на общее конструктивное исполнение, технические показатели разных моделей ИБП могут сильно отличаться друг от друга. Например, такие как: время переключения на батареи и обратно, помехоустойчивость, КПД. Характеристики ИБП: - выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W); - выходное напряжение, (измеряется в вольтах, V); - время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms); - время автономной работы, определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.), у большинства офисных ИБП оно равняется 4-15 минутам; - ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V); - срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи катастрофически теряют свою ёмкость уже через 3 года). Рассмотрим структурные схемы построения и принцип работы, которые приведены ниже. Эти схемы содержат основные узлы, из которых состоит устройство, и отображают их взаимодействие. По способу реализации ИБП своих функций их можно разделить на следующие классы: Standby (ИБП с переключением, по-английски иногда называется Off - Line UPS ); Line Interactive (ИБП, взаимодействующий с сетью); Standby - Ferro (Феррорезонансный ИБП, по-английски иногда пишется Ferroresonant UPS ); Double Conversion (ИБП с двойным преобразованием) энергии, еще такая схема традиционно называется схемой On-line; Delta Conversion (ИБП с дельта-преобразовани м, эти ИБП также как ИБП с двойным преобразованием причисляется к классу он лайн).
Standby UPS (ИБП с переключением)
Рисунок 8 – Standby UPS (ИБП с переключением)
1. ограничитель перенапряжения (устройство для подавления импульсных сетевых наводок) 2. сетевой фильтр (устройство подавления шумов) 3. переключатель нагрузки 4. выпрямитель 5. батарея 6. инвертор Наиболее популярный тип ИБП для питания персональных компьютеров. На рисунке 1 переключатель нагрузки на выходе в нормальном режиме (питание от сети) передает отфильтрованное сетевое напряжение на выход ИБП. При отсутствии сетевого напряжения, а также когда блок анализа напряжения сочтет сетевое напряжение "неправильным" (этот критерий, разный для разных моделей ИБП), ИБП переключается на режим работы от батареи. При этом переключатель нагрузки подключает к выходу цепь батарея-инвертор. В этой схеме инвертор включается в работу только в том случае, когда напряжение в сети пропадает или становится недостаточным. Остальное время инвертор находится в режиме «ожидания», поэтому эта схема и называется в англоязычной терминологии « standby ». Схема анализа сети находится в работе постоянно и, если напряжение сети становится нормальным, переключает ИБП обратно в основной режим работы от сети. Преимущества такой схемы построения ИБП: компактность, малая стоимость. При хорошей схемной реализации ограничителя перенапряжения и фильтра такие ИБП адекватно действуют как ограничители шумов и выбросов напряжения.
Line Interactive (ИБП, взаимодействующий с сетью)
Рисунок 9 – Line Interactive (ИБП, взаимодействующий с сетью)
1. переключатель нагрузки 2. инвертор 3. батарея Ограничитель перенапряжения и фильтр не показаны для простоты, но всегда присутствуют на входе этого типа ИБП. ИБП, взаимодействующий с сетью чаще всего позиционируется как наиболее подходящий для защиты по питанию серверов. В этой схеме инвертор всегда соединен с выходом. В нормальном режиме (питание от сети) переключатель «закрыт», и инвертор, питаясь от сети, обеспечивает зарядку батареи. При отсутствии сетевого напряжения или его ненадлежащем качестве переключатель «открывается» и инвертор переключается в режим преобразования постоянного напряжения батареи в переменное напряжение для питания нагрузки. Особенность данной схемы – постоянно подключенный к выходу инвертор, что дает дополнительную фильтрацию сетевых помех и более плавное переключение на батареи по сравнению с ИБП с переключением. Кроме того, ИБП, взаимодействующий с сетью, обычно содержит в своей схеме регулирующий трансформатор с несколькими отводами. Это добавляет свойства поддержки выходного напряжения, наиболее близкого к желаемому, путем переключения отводов трансформатора. Это важное свойство при хроническом повышенном и особенно пониженном или напряжении сети. В противном случае ИБП слишком часто переключался бы на батареи. Инвертор в таких ИБП часто выполняется таким образом, что при его отказе выход остается подключенным через трансформатор с отводами ко входу. Это повышает общую надежность. Достоинства этой схемы: компактность, малая стоимость при высокой эффективности работы и способности корректировать выходное напряжение в требуемых пределах без переключения на батареи. Этот тип доминирует среди ИБП мощностью 0,5-5 кВА.
1. переключатель нагрузки 2. ферротрансформатор 3. выпрямитель 4. инвертор 5. батарея Феррорезонансные ИБП были одно время доминирующими в диапазоне мощностей 3-15 кВА. Схема ИБП такого типа базируется на специальном трансформаторе, имеющим три обмотки и работающем в режиме насыщения. Основной поток мощности в режиме работы от сети идет через переключатель нагрузки на ферротрансформатор и далее на выход ИБП. При отсутствии сетевого напряжения или его ненадлежащем качестве переключатель «открывается» и начинает работать инвертор, преобразующий постоянное напряжение батареи в переменное напряжение для питания нагрузки. Особенность данной конструкции – трансформатор специального типа, имеющий в определенных пределах свойства стабилизации напряжения и «сглаживания» синусоиды.
Double Conversion (ИБП с двойным преобразованием)
Рисунок 11 – Double Conversion UPS (ИБП с двойным преобразованием)
1. переключатель нагрузки 2. выпрямитель 3. инвертор 4. батарея Это самая распространенная схема для ИБП мощностью 10 кВА и выше. Принцип построения такого источника практически такой же, как у ИБП с переключением. Различие в том, что в основном режиме при работе от сети вся мощность, потребляемая нагрузкой, проходит через выпрямитель и питает постоянно включенный инвертор. Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное, которым и питается потребитель. В этой схеме пропадание сетевого напряжения не приводит к активации никаких переключателей нагрузки, поскольку инвертор работает постоянно. Следовательно, переход в режим работы от батареи происходит практически мгновенно и без каких-либо переходных процессов. Поскольку цепь выпрямитель – инвертор работает постоянно и всегда под полной нагрузкой, такой ИБП имеет сравнительно невысокий КПД и заметно выделяет тепло при работе, это обстоятельство снижает и надежность. Другой недостаток в том, что мощный инвертор сам является нелинейной нагрузкой для сети, отсюда потребляемый им ток отличается от синусоиды, а это в свою очередь может приводить к помехам различного рода в электросети здания. Но ИБП с двойным преобразованием обладает одним неоспоримым достоинством – практически идеальное синусоидальное напряжение на выходе, свободное от помех и гармонических искажений.
Delta Conversion (ИБП с дельта-преобразовани м)
Рисунок 12 – Delta Conversion UPS (ИБП с дельта-преобразовани м)
1. переключатель нагрузки 2. дельта-трансформа ор 3. дельта-конвертор 4. основной инвертор 5. батарея Эта схема достаточно новая. Основной смысл технологии дельта-преобразовани – сохранить принцип двойного преобразования энергии со всеми его достоинствами и одновременно избавиться от недостатков, причем реализовать это в диапазоне мощностей от 5 кВА до 1,6 МВА. Как и в ИБП с двойным преобразованием, инвертор здесь работает постоянно. Однако в схеме присутствует так называемый дельта-конвертор, питающий основной инвертор. При отсутствии питающей сети или иных сбоях питания ИБП с дельта-преобразовани м ведет себя также как и ИБП с двойным преобразованием. Дельта-конвертор служит для двух целей. Во-первых, он отслеживает параметры входного напряжения и за счет специальной петли обратной связи восстанавливает его уровень и форму, а также фазовый сдвиг между током и напряжением. Этот процесс носит плавный, а не ступенчатый, как в линейно-интерактивны устройствах, характер и, следовательно, обеспечивает более стабильное питание нагрузки. Это в целом приводит к уменьшению тепловыделения и повышению КПД. Во-вторых, дельта-конвертор контролирует ток зарядки батареи. ИБП с дельта-преобразовани м обладают такими же выходными характеристиками, как ИБП с двойным преобразованием. Но входные характеристики отличаются в лучшую сторону, поскольку это схемное решение обеспечивает динамическую корректировку коэффициента мощности. Это облегчает стыковку с генераторными установками, поскольку при прочих равных условиях ИБП с дельта-преобразовани м требуют меньшей мощности генератора. В результате и вся подводящая проводка может быть рассчитана на меньшие значения силы тока. Недостаток этой реализации ИБП следующий: высокий КПД и хорошие входные характеристики достигаются при вполне определенных условиях — когда параметры сети соответствуют номинальным значениям, входной импеданс нагрузки имеет только активную составляющую, а сам ИБП нагружен на полную мощность...
Список использованной литературы
1. Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы АРС [WWW-документ]. URL: article/apc-back-ups/ 2. Основные неполадки и схемы ремонта источников бесперебойного питания [WWW-документ]. URL: 3. Жаров А. “Железо” IBM 99 или все о современном компьютере. – М.:”МикроАрт”, 1999. – 352с. 4. Неисправности источника бесперебойного питания [WWW-документ]. URL: 5. Источники бесперебойного питания [WWW-документ]. URL: 6. iXBT. Периферия. [WWW-документ]. URL: peripheral.shtml 7. Блог компании APC by Schneider Electric. [WWW-документ]. URL: company/apc/blog/11873 / 8. Корпуса и электропитание » Электропитание. [WWW-документ] URL: power/ups/apc-es550.sh ml 9. Компьютерра [WWW-документ] URL: 10.Технический блог «Безумная улитка» [WWW-документ] URL:
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
