Eine industriegerechte AC-USV für die Tragschienenmontage

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Die USV-Technologien im Überblick

VFD (Offline-Konzept): Das für industrielle Anwendungen am häufigsten benutzte Konzept für unterbrechungsfreie Stromversorgungen ist der Standby- oder Bereitschaftsbetrieb. Dabei werden die angeschlossenen Verbraucher im Normalbetrieb direkt mit der Wechselspannung aus dem Netz mit Strom versorgt.

Zusätzlich wird vom Eingang ein Gleichrichter gespeist, der die Akkumulatoren lädt. Erst wenn die Netzspannung ausfällt oder außerhalb des Toleranzbereichs liegt, schaltet das USV-System in höchstens 10 ms von der Netzspannungsleitung auf die Backup-Versorgung, die aus Akku und Wechselrichter besteht. Die Umschaltzeit reicht aus, um PC und andere mit Kondensator gepufferte AC-Verbraucher störungsfrei weiter zu betreiben und anschließend, falls erforderlich, kontrolliert runterzufahren.

Bildergalerie

Bild 2: Nach weniger als 10 ms wird phasensynchron umgeschaltet.(Bild: Phoenix Contact)

Bild 3: Die Trio-AC-USV liefert bei Batteriebetrieb eine echte Sinusspannung.(Bild: Phoenix Contact)

Bild 4: Voltage-Frequency Dependent, kurz VFD (Offline-Konzept).(Bild: Phoenix Contact)

Bild 5: Voltage-Independent, kurz VI.(Bild: Phoenix Contact)

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Im Normalbetrieb sind die Höhe und die Frequenz der Ausgangsspannung direkt von der Eingangsspannung abhängig. Daher wird diese Art von unterbrechungsfreien Stromversorgungen oft als offline oder passiv bezeichnet (Bild4).

VI (Line-Interactive): Beim Line-Interactive-Konzept läuft die akkubetriebene Stromversorgung parallel zur Netzspannungsversorgung. Die Geräte überwachen die tolerierbaren Grenzwerte und halten die Versorgungsspannung über die Regelung und Spannungsverstärkung innerhalb der Grenzwerte. Erst bei Ausfall der Versorgungsspannung schaltet die Elektronik innerhalb von höchstens vier Millisekunden auf Akkubetrieb um (Bild 5).

VFI (online): Bei dieser Betriebsart werden die Verbraucher auch im Normalbetrieb dauerhaft durch den Wechselrichter der USV versorgt. Zuerst wird die Netzspannung gleichgerichtet. Dann generiert der Wechselrichter aus der Gleichspannung eine von der Netzspannung unabhängige Wechselspannung; somit ist das Ausgangssignal der USV (Spannung und Frequenz) vollkommen frei von netzseitigen Störungen.

Solche USV werden auch Doppel-Wandler genannt (Bild 6). Netzstörungen werden zu 100% vermieden; die Transferzeit beträgt 0 s. Während des Normalbetriebs wird die Gleichspannung zur ständigen Aufladung der Akkus genutzt. Nachteilig ist der verringerte Wirkungsgrad durch die doppelte Umwandlung und die höhere Belastung der Komponenten durch den Dauerbetrieb.

* Christoph Manegold arbeitet im Unternehmensbereich Corporate Communications bei Phoenix Contact, Blomberg.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Technische Daten und Zubehör der Trio-AC-USV

Link: Stromversorgungen und USV von Phoenix Contact

Link: Beitrag im Original lesen: ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft Leistungselektronik und Stromversorgung als kostenlose ePaper-Version

Link: Heftausgabe als pdf

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Stand: 08.12.2025

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