تحقیقات و پروژه برق و الکترونیک

از کاربردهای موتور سنکرون در حالت بی باری «کندانسور سنکرون» است. در این حالت این موتور همچون خازن یا سلفی رفتار می کند که جهت تنظیم ولتاژ و کنترل توان راکتیو مورد بهره برداری قرار می گیرد.

خصوصیت ماشین های الکتریکی سنکرون آن است که سرعت چرخش روتور و سرعت چرخش میدان دوار استاتور با هم برابر است که این سرعت را سرعت سنکرون می نامند  (بدین جهت این ماشین از نوع ماشین های سرعت ثابت محسوب می شود) که طبق آنچه در درس ماشین های الکتریکی ۳ فرا گرفتیم این سرعت به فرکانس تغذیه، جریان های جاری در استاتور و قطب های سیم پیچی استاتور بستگی دارد.

نکته ی دیگر که حائز اهمیت است و از نقاط اشتراک این نوع ماشین با ماشین آسنکرون می باشد، سیم پیچی سه فاز استاتور است که در داخل آن شیارهای استاتور جا می گیرد.

در مورد روتور این ماشین باید این نکته را متذکر شد که روی روتور یک سیم پیچ معمولی با ۲ ترمینال وجود دارد که در هر ۲ حالت کاری ماشین (موتور و ژنراتور) به برق DC متصل می شود. روتور این نوع ماشین در دو نوع ساخته می شود:

۱- قطب برجسته (شکل ۱)

۲- قطب صاف (شکل ۲)

نوع قطب صاف معمولا در سرعت های بالاتر و با تعداد دور کمتر ساخته می شود در حالی که نوع قطب برجسته به طور معمول تعداد قطب های بیشتر و سرعت کمتری دارد.

               شکل ۲- روتور قطب برجسته                                          شکل ۱- روتور قطب صاف

۱)  ژنراتور سنکرون:

در حالت کار ژنراتوری در سیم پیچ سه فاز استاتور ولتاژ ac القا می شود که فرکانس آن به دور سنکرون بستگی دارد. در چنین حالتی باید محور ژنراتور توسط یک محرک چرخانده شود.

۲)  موتور سنکرون:

در این حالت استاتوربه یک سیستم برق سه فاز متصل شده و روتور با دور سنکرون که وابسته به فرکانس شبکه و قطب های استاتور است به گردش در خواهد آمد.

در هر دو حالت موتوری و ژنراتوری ولتاژ DC به روتور اعمال می گردد. در حالت موتوری آهن ربای ایجاد شده روی روتور همراه با میدان دوار می گردد و در حالت ژنراتوری بر اثر چرخاندن این آهن ربا توسط محرک خارجی، میدان دواری ایجاد می شود که در سیم پیچ استاتور ولتاژ القا می کند .

موازی کردن ژنراتورهای سنکرون    Synchronous Generator

امروزه به ندرت می‌توان مولد هم‌زمانی یافت که مستقل از دیگر مولدها کار کند و به تنهایی بار خودش را تغذیق کند. چنین حالتی را تنها در کاربردهای اندکی، مثلاً‌به عنوان مولدهای اضطراری می‌توان یافت. در کاربردهای معمولی همیشه تعدادی مولد به طور موازی توان مورد نیاز بارها را تولید می‌کند .

مزایای موازی کردن ژتراتورها :

۱٫  باری که چند مولد می‌توانند تأمین کنند بیشتر از باری است که یک ماشین به تنهایی تاٌمین می‌کند .

۲٫  داشتن موتدهای زیاد، قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد، چون خرابی یکی از آنها موجب نمی‌شود که تمام توان توان تأمین شده برای بار قطع شود .

۳٫  اگر تعداد مولدها زیاد باشد امکان خارج کردنیک یا چند مولد از مئار برای سرویس و نگه‌داری موجود است .

 شرایط لازم برای موازی کردن ژنراتورها

۱٫  مقدار rms ولتاژهای خط دو مولد باید برابر باشد .

۲٫  دو مولد باید ترتیب فاز یکسانی داشته باشند .

۳٫  زوایای فاز باید برابر باشد .

۴٫  بسامد مولد جدید (مولدی که به مدار وارد می‌شود) باید اندکی بیشتر از بسامد سیستم در حال کار باشد .

روش کلی موازی کردن ژنراتورها

فرض کنید بخواهیم مولدی را به سیستم در حال کاری وصل کنیم، برای این کار باید مراحل زیر را انجام دهیم :

نخست با استفاده از ولت‌متر، جریان میدان مولد جدید را تنظیم می‌کنیم تا ولتاژ پایانه‌اش برابر ولتاژ خط سیستم در حال کار شود .

دوم، ترتیب فاز مولد جدید را با ترتیب فاز سیستم در حال کار مقایسهع می‌کنیم .این کار را به چند راه مختلف می‌توان انجام داد، یکی از این راه‌ها روش سه لامپی است. در این روش بین سه لاکپ را با کلیدی که مولد را به سیستم وصل می‌کند موازی می‌کنیم وقتی که زاویۀ فاز بین دو سیستم تغییر می‌کند، لامپ‌ها پرنور (اختلاف فاز زیاد) و کم‌نور (اختلاف فاز کم) می‌شود .اگر هرسه لامپ با هم پرنورو کم‌نور شوند ف دو سیستم ترتیب فاز یکسانی دارند .

سپس بسامد مولد جدید را باید تنظیم کرد تا بیشتر از بسامد سیستم در حال کار باشد. برای این کار ابتدا با بسامدسنج، بسامدها رال اندازه می‌گیریم تا بسامدهای نزدیک به هم به دست آید و سپس تغییرات فاز بین دو سیستم را در نظر می‌گیریم وقتی که بسامدها خیلی نزدیک به هم باشند، فاز ولتاژهای دو سیستم نسبت به هم خیلی کند حرکت می‌کند. این تغییرات فاز را مشاهده می‌کنیم و هنگامی‌که زوایای فازها نسبت به هم برابر شوند کلید را می‌بندیم .

چه وقت می‌توان گفت دو سیستم همفازند؟ یک راه ساده مشاهدۀ سه لامپی است هنگامی که هر سه لامپ خاموشند، اختلاف ولتاژ دو سر آنها صفر است و دو سیستم همفازند. البته این روش زیاد دقیق نیست و راه بهتر استفاده از سنکروسکوپ است .

موازی کردن ژنراتور با شبکه ی فشار ضعیف:

برلی اتصال ژنراتور به شبکه ی سه فاز کشور بایستی سه شرط که شرایط پارالل کردن نامیده می شوند برقرار باشند:

۱)  دامنه ی ولتاژ خط ژنراتور و شبکه یکسان باشد :جهت برقراری این شرط به دو ولتمتر برای اندازه گیری ولتاژهای خط ژنراتور و شبکه نیازمندیم که به صورت شکل ۳ در مدار قرار می گیرد.

۲)  تساوری فرکانس ژنراتور سنکرون و شبکه : جهت برقراری این شرایط هم به دو عدد فرکانس متر مطابق شکل ۳ نیازمندیم.

۳)  توالی فازها: فازهای متناظر دو سیستم بایستی دارای اختلاف فاز صفر باشند. به دیگر سخن بایستی ستاره های دو شبکه بر هم منطبق باشند.

در عمل تنها ماشین سنکرون در اختیار ماست لذا بایستی شرایط ماشین سنکرون را به نحوی تغییر دهیم تا با شرایط شبکه ی سه فاز هماهنگ گردد.

جهت برقراری شرط تساوی فرکانس ژنراتور سنکرون از روابط زیر استفاده خواهیم کرد:

لذا با تنظیم دور محرکی که باعث چرخش ژنراتور می گردد می توان فرکانس مورد نظر شبکه یعنی ۵۰Hz را تامین کرد. این کار در محرک توسط رئوستای مدار تحریک انجام می شود.

جهت تنظیم ولتاژ ژنراتور سنکرون هم جریان تحریک آن را آنقدر تغییر می دهیم تا ولتاژ خروجی آن به ولتاژ شبکه برابر گردد.

مهمترین و سخت ترین شرط در حوزه ی عمل شرط توالی فازهاست که شاید چندین دقیقه برقراری آن طول بکشد. جهت تست کردن این شرط راه های فراوانی موجود است که یکی از این روش ها استفاده از عقربه ی فاز نما است که وقتی این شرط محقق می گردد عقربه مقابل شاخص قرار خواهد گرفت که در آن لحظه بایستی کلید اتصال ژنراتور به شبکه را وصل نمود.

شکل ۳- بررسی برابر بودن فرکانس و سطح ولتاژ در دو طرف کلید

روش دیگر قرار دادن لامپ ها به صورت سری است (شکل ۴). مطابق این شکل وقتی اختلاف فاز صفر شد لامپها خاموش می گردند. اگر لامپ ها بین دو فاز قرار گیرند سیستم از نوع تمام روشن خواهد بود.

روشی که در آزمایشگاه از آن استفاده می شود، سیستم لامپی با اتصال فازهای غیر متناظر است که وقتی شرط توالی فاز برقرار شد لامپها یک در میان روشن می شوند. (شکل ۵-ب)

در آزمایشگاه جهت تحقیق سه شرط بالا از سنکروسکوپ استفاده خواهیم کرد که با وصل نمودن برق شبکه و پایانه های استاتور ژنراتور به آن‌، ولتاژ‌ ژنراتور و شبکه بطور همزمان نمایش داده شده و شرط توالی فاز را هم به وسیله ی چراغهایی با اتصال فازهای غیرمتناظر نمایش می دهد که در لحظه ی خاموش و روشن شدن یک در میان چراغها، بایستی کلید را وصل نمود تا ماشین به شبکه سه فاز فشار ضعیف کشور وصل شود .

شکل ۴- سیستم لامپی تمام خاموش

شکل ۵- سیستم های لامپی تمام روشن (a) روشن – خاموش – روشن (b)

نکته ۱:

اگر مدتی صبر کردیم ولی شرط توالی فاز برقرار نگردید بایستی جای دو فاز ژنراتور را با هم عوض کنیم.

نکته ۲:

درست است که برای نمایش فرکانس و ولتاژ به طور کلی از سنکروسکوپ آزمایشگاه استفاده می کنیم لیکن در داخل آن فرکانس متر به طور تکفاز به مدار وصل شده است.

با تغییر جریان تحریک ژنراتور در حالی که با شبکه پارالل شده است می توان توان تولید شده را از پیش فاز به پس فاز تغییر داد، بدین صورت که با کاهش جریان تجریک از حالت پیش فاز به پس فازی می رویم. در ضریب توان ۱ توان راکتیو داده شده به شبکه صفر خواهد شد، در این حالت روی مینیمم منحنی های U شکل قرار داریم. با افزایش جریان تحریک می توان توان راکتیو داده شده به شبکه را افزایش داد .

شکل ۶- اثر جریان تحریک بر ضریب توان و جریان آرمیچر

در شکل فوق اگر بار افزایش پیدا کند منحنی U شکل حاصل بالاتر از منحنی فعلی خواهد بود.

در همین حال اگر توان ورودی به ژنراتور افزایش یابد، دور آن تغییری نمی کند بلکه توان اکتیو تزریقی به شبکه افزایش خواهد یافت.

شرح آزمایش:

قبل از انجام هرکاری پس از شناسایی ماشین سنکرون توصیه می گردد حتما داده های پلاک این مایشن را یادداشت نمایید. این داده ها عبارتند از:

·       دور نامی (N_r)

·       ولتاژ و نحوه ی اتصال ماشین (۳۸۰Y)

·       توان خروجی ماشین (P_n)

·       ضریب قدرت (cosϕ)

·       فرکانس کار ماشین (f)

پس از آن مدار را به صورت زیر جهت انجام آزمایش بی باری وصل می کنیم. (با توجه به داده های پلاک بایستی استاتور به صورت ستاره وصل شود)

شکل ۷- آزمایش بی باری ماشین سنکرون

جهت چرخاندن ژنراتور از یک موتور شنت که هم دور با ژنراتور است استفاده خواهیم کرد. ضمنا برای مشخص شدن دور ژنراتور که آیا به دور نامی رسیده یا نه از یک فرکانس متر (سنکروسکوپ) استفاده خواهیم کرد که یک فاز ژنراتور را به آن وصل نموده و هرگاه فرکانس نامی شد، دور نامی خواهد بود.

پس از وصل نمودن برق محرک شنت آنرا به دور نامی می رسانیم (با تغییر رئوستای مدار تحریک). چنانکه ذکر شد هر گاه فرکانس نامی گردید دور نامی است. سپس اولین نقطه ی ولتاژ و جریان بی باری را که ولتاژ پسماند نام دارد در جدول ۷-۱ یادداشت می نماییم. پس از آن تحریک ژنراتور سنکرون را وصل کرده (توصیه می شود هنگام وصل کردن تحریک به ولتاژ DC از یک صافی خازنی جهت تثبیت ولتاژ استفاده نمایید) و به تدریج ولتاژ را تغییر می دهیم تا ولتاژ برابر ولتاژ نامی هر کلاف گردد و جدول ۷-۱ را کامل خواهیم کرد.

پس از انجام آزمایش بی باری، بار سه فاز اهمی پله ای به پایانه های استاتور (شکل ۸) وصل می کنیم. پس از وصل بار و روشن کردن موتور و رسیدن ژنراتور به دور نامی (با قرائت فرکانس متر که به استاتور وصل است) پله پله بار را اضافه می کنیم. دقت کنید که دور افت نکند. در این حالت جدول ۷-۲ را تکمیل خواهیم کرد. (جریان فاز بار را به وسیله ی آمپرمتر چنگکی اندازه بگیرید(A_ac))

شکل ۸- آزمایش بارداری ژنراتور سنکرون مستقل

پس از انجام آزمایش های بالا نوبت به آزمایش پارالل می رسد، لذا مدار را مطابق شکل ۹ بسته و به جای ولتمتر و فرکانس متر پایانه های استاتور و ورودی های شبکه را به سنکروسکوپ وصل خواهیم کرد.

شکل ۹- پارالل کردن ژنراتور سنکرون با شبکه

ابتدا محرک را وصل کرده و در حالیکه پایانه های شبکه و پایانه های استاتور به سنکروسکوپ وصل شده است ژنراتور را به وسیله ی سیم پیچ تحریک آن در حد ولتاژ‌ شبکه راه اندازی می نماییم.

فرکانس را با تغییر رئوستای مدار تحریک محرک به فرکانس شبکه می رسانیم و در ژنراتور هم به وسیله ی سیم پیچ تحریک ژنراتور آنچنانکه گفته شد در حد ولتاژ شبکه ولتاژ‌سازی می نماییم.

مدتی صبر کرده تا وضعیت چراغهای سنکروسکوپ یکی در میان روشن و خاموش گردد که به محض بر قراری این حالت بایستی کلید سه فاز روی سنکروسکوپ را از حالت ۰ به ۱ تغییر دهیم و ژنراتور را به شبکه وصل نماییم.

نکته:

برای اینکه بدانیم سنکروسکوپ از چه نوع سیستم لامپی ای استفاده می کند یک روش استفاده از اهمتر است ولی روش راحتتر آن است که کلید را در حالی که ژنراتور به سنکروسکوپ وصل نیست در حالت ‍۱ قرار دهیم، در این صورت چراغها به همان ترتیبی روشن و خاموش می مانند که مورد نظر ماست.

چنانچه مدتی صبر کردیم لیکن وضعیت مورد نظر در چراغ ها دیده نشد، جای دو فاز استاتور را در سنکروسکوپ عوض کرده و مجددا امتحان می کنیم.

با نزدیک شدن ژنراتور به دور نامی سرعت خاموش – روشن شدن چراغ ها کاهش می یابد، علت این است که سرعت چرخش سیستم سه فاز شبکه و میدان دوار ژنراتور رفته رفته به هم نزدیک می شود و سرعت نسبی این سیستم ها کاهش می یابد.

نکته:

جالب توجه است که پس از وصل شدن ژنراتور به شبکه چنانچه محرک موتور را قطع نماییم ملاحظه خواهیم کرد که ژنراتور خود به تنهایی با سرعت نامی (۱۵۰۰rpm) هنچنان در حال چرخش است (وارد حالتی موتوری شده است). در این وضعیت جهت توان اکتیو عوض می شود و موتور سنکرون توان اکتیو از شبکه جذب می کند.

جداول:

جدول ۷-۱، داده های آزمایش بی باری

ولتاژ پسماند در این آزمایش ۰٫۳V اندازه گیری شد.

نکته:

جهت تنظیم جریان تحریک در مقادیر پایین از دو رئوستای سری استفاده شد.

نکته:

رئوستای تنظیم جریان تحریک دارای حداکثر جریان مجاز می باشد که در این آزمایش ۱A بود. پس از رسیدن به این محدودیت از دو رئوستای موازی با هم استفاده شده است.

نکته:

همان طور که ملاحظه می شود جریان تحریک را تا رسیدن به ولتاژ نامی زیاد کرده ایم.

نکته:

در این آزمایش جریان تحریک را رفته رفته زیاد می کنیم و ولتاژ خروجی را در دور سنکرون اندازه می گریم. بنابراین نیاز داریم که سرعت را به صورت مداوم چک کنیم. اگر سرعت سنج کار نمی کرد جهت سیم پیچ شنت تحریک را عوض کنید.

جدول ۷-۲-۱، داده های آزمایش بارداری برای بار مقاومتی

نکته:

بار سلفی منحنی مشابهی خواهد داشت (آزمایش نشد) و بار خازنی به علت توان راکتیوی که می دهد باعث افزایش ولتاژ می شود و زیاد شدن شده و برای ژنراتور خطرناک است به همین خاطر از ولتاژ‌ ۲۲۰V شروع می کنیم:

جدول ۷-۲-۱، داده های آزمایش بارداری برای بار خازنی

نمودار:

رسم نمودار جداول ۷-۱ و ۷-۲.

شکل ۱۰- آزمایش بی باری ژنراتور سنکرون

شکل ۱۱- آزمایش بارداری ژنراتور سنکرون در بار مقاومتی

شکل ۱۲- آزمایش بارداری برای بار خازنی

نتیجه گیری :

۱٫  باری که چند مولد می‌توانند تأمین کنند بیشتر از باری است که یک ماشین به تنهایی تاٌمین می‌کند .

۲٫  داشتن موتدهای زیاد، قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد، چون خرابی یکی از آنها موجب نمی‌شود که تمام توان توان تأمین شده برای بار قطع شود .

۳٫  اگر تعداد مولدها زیاد باشد امکان خارج کردنیک یا چند مولد از مئار برای سرویس و نگه‌داری موجود است .

روش پارالل یکی از روش های راه اندازی ژنراتور سنکرون است که معمولا در نیروگاه ها استفاده می شود. چراکه وقتی سرعت سنکرون نباشد گشتاور راه اندازی بالایی نیاز خواهیم داشت، لذا بایستی برای راه اندازی سرعت میدان استاتور و روتور سنکرون شود و پس از وصل ژنراتور به شبکه محرک را قطع نماییم.

روش دیگری که معمولا در نیروگاه ها کاربرد دارد استفاده از سیم پیچ دمپر[۱] است که این سیم پیچ در ماشین های سنکرون وجود دارد و بوسیله ی آن گشتاور راه اندازی تولید می شود (مشابه ماشین های القایی روتور قفسی). در این روش تحریک ماشین سنکرون در ابتدا وصل نیست و باید صبر کرد ماشین با استفاده از روش مذکور به اندازه ی کافی دور بگیرد (مثلا ۱۰rpm اختلاف)، پس از آن می توان تحریک را وصل نمود.

روش دیگر راه اندازی استفاده از یک مبدل فرکانس با فرکانسی معادل ۱ یا ۲ هرتز برای راه اندازی است و رفته رفته فرکانس باید زیاد شود تا نهایتا به فرکانس نامی برسد.

همه چیز درباره یو پی اس

سر فصلها

فرق یو پی اس  هایOff Line,Line Interactive,On Line در چیست؟
چگونه یو پی اس  مناسب خود را انتخاب کنیم؟
چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟
انواع باتری های قابل استفاده در UPS یو پی اسکدامند؟
در صورتی که بخواهیم UPS یو پی اسبا ژنراتور سنکرون گردد چه نکاتی را باید رعایت نماییم؟
در انتخاب باتری با طول عمر مورد نیاز چه نکاتی راباید رعایت کرد؟
یو پی اسکدام کشورها دارای کیفیت بالا می باشد؟(سازندگان کدام کشورها از معروفیت برخوردارند؟)
باتری های کدام کشورها معروف بوده و علت آن چیست؟
قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد؟
محل مناسب برای  یوپی اس و باتری باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟
مشخصات برق ورودی دستگاه چگونه باید باشد و چه نکات ایمنی باید رعایت گردد؟
مشخصات خروجی  یوپی اسچیست و چه وسایلی می توان به آن وصل نمود؟
چه وسایلی را نمی توان به یو پی اس وصل نمود؟
چه مواردی در یو پی اسباید مرتب بازبینی شود؟
عوامل موثر در افزایش طول عمر  یو پی اس و باتری چیست؟
انواع رابط کامپیوتری و نرم افزار در  یو پی اس کدام است؟
کارت SNMP چیست وچه ویژگی هایی دارد؟
آیا امکان تنظیم پارامترهای  یو پی اس وجود دارد؟

فرق UPS هایOff Line,Line Interactive,On Line در چیست؟

یو پی اس چیست ؟
یو پی اس برگرفته از مجموعه کلمات Uninterruptible power supply است که دستگاهی الکترونیکی است که به منظور تأمین پیوسته انرژی برای دستگاههای مصرف کننده که به اختلافات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و جزء مجموعه های کامپیوتری ، مخابراتی ، کنترل ، ابزار دقیق و آزمایشگاهی و بیمارستانی می باشد .
دستگاهی الکترونیکی است به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاه‌های مصرف کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت‌های فوق العاده زیاد جزو تجهیزات حیاتی مجموعه‌های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، ازمایشگاهی و بیمارستانی می‌باشند.
کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه ای یا دایم، نمونه‌هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه‌های برق شهری می‌باشند. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر سیستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
دستگاه  یو پی اس از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب می‌شود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر می‌‌گردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان های جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می‌رود.
در مورد سایر سیستم‌های حساس نظیر دستگاه‌های مخابراتی و شبکه‌های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخشهای مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصل‌های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه می‌گردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می شود.
این دستگاه جهت استفاده کاربران، انرژی DC را به AC تبدیل می کند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاه‌ها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، الودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعداز قطع برق و لزوم سرویس و باز بینی دایمی عملا کاربردی در دستگاه‌های حساس ندارد. دستگاه‌های یو پی اس با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی‌ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستم‌ها در مقابل اختلالات برق شبکه می‌باشد.
به منظور افزایش مدت زمان برق ‌دهی در یو پی اس ها از کابینت باتری مجهز به باتری استفاده می‌باشد.

بطور کلی منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است متشکل از قطعات حالت جامد (SOLID – STATE) که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند :

مدل یو پی اس ها از لحاظ ساختار طراحی در یکی از سه حالت , Line interactive ,Off-line On-line قرار می گیرند . صرفنظر از طراحی خاص هر یک ، چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری هستند و تا زمانی که برق شهر قابل استفاده است انرژی را در باتریها ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باتری را به جریان متناوب ((AC تبدیل می کنند . بنابراین تمام سیستمها باید دارای شارژ باتری و مدار اینورتر باشند . همچنین تمام یو پی اس ها دارای یک سیستم Bypass هستند که همراه با یک سوئیچ در خروجی وسیله ارتباط با Load را جهت تغذیه مستقیم از برق شهر فراهم می کنند . در بسیاری از موارد مدار سوئیچ خروجی با به کاربردن سوئیچهای استاتیک تکمیل می شود . البته در یوپی اس های توان پایین این کار به وسیله رله انجام می گیرد .

سیستم off – line

در یو پی اس مدل Off-line بارهای حساس از مسیر By pass انرژی دریــافت می کنند و اگـر تغذیـه مسیر By pass قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد ، مسیر اینورتر جایگزین آن می شود . در طی عملکرد عادی دستگاه ، هراختلالی که در محدوده قابل قبول ولتاژ Bypass باشد به بار منتقل می شود . اگر چه در بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کنند و ***** های RF (فرکانس رادیویی ) در مسیر Bypass آنها وجود دارد .

در شرایط عادی شارژر باتری به طور مداوم کار می کند تا باتریها را کاملا آماده نگهدارد . در برخی از یو پی اس ها ممکن است اینورتر خاموش باشد تا راندمان کلی دستگاه افزایش یابد ، اگر چه قسمتهای کنترل الکترونیکی آن به منظور عملکرد سریع اینورتر همواره فعال می باشند.

اگر ولتاژ Bypass از حداقل مجاز پایین تر رود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک ( یا رله خروجی ) به اینورتر منتقل می شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypassآغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است

لازم به ذکراست که اکثربارها به نحو مطلوب و بی آنکــه متحمل اثـرات مضـری شـوند این زمان را پشت سر می گذارند و با عادی شدن وضع برق شهر بار مجددا به مسیر Bypass منتقل می شود.

برخی از مشکلات موجود در برق شهر :

Power failure-1 : (قطع برق) : عبارتست از قطع کامل جریان برق
۲- power surge : (افزایش ولتاژ لحظه ای) : عبارتست از افزایش دامنه ولتاژ برق شهر برای چند سیکل متوالی
۳- power sag : (افت ولتاژ لحظه ای) :عبارتست از کم شدن دامنه ولتاژ برق شهر برای چند سیکل متوالی
۴- over voltage : (افزایش طولانی ولتاژ) : افزایش دامنه ولتاژ برق شهر برای مدت طولانی
۵ – under voltage : (کاهش دامنه ولتاژ) : کاهش دامنه ولتاژ برق شهر برای مدت طولانی
۶- spik/transilent : (نوسانات شدید لحظه ای) : نوسانات سریع و ناگهانی ولتاژ
۷- noise : (نویز الکتریکی) : معمولاً توسط منابع تغذیه کامپیوترها و یا امواج رادیویی و مغناطیسی ایجاد می شود .
۸- frequency variniation : (تغییرات فرکانس) : تغییرات در فرکانس برق شهر
۹- Harmonics : (هارمونیکا) : یک موج اضافی با دانه کوچک که فرکانس آن مضربی از فرکانس موج اصلی می باشد .

یو پی اس ها چند دسته هستند ؟دسته بندی یو پی اس ها غالباً در سه قسمت انجام می شود.
۱-Off line
۲-On line
۳-Line interactive

Off line : این دسته از یوپی اس ها هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال می شوند .

On line : در شرایط طبیعی ، تأمین خروجی در این نوع یوپی اس ها پس از تصحیح ورودی ( پاک سازی ورودی از نویز و احیاناً سطح ولتاژ ورودی ) انجام می پذیرد تنها در مواقعی چون بروز نقص فنی ، over load یا افزایش خارج از رنج دما ، یو پی اس به مد Bypass می رود .

Line interactive : در شرایط عادی این یو پی اس ها ورودی از طریق Bypass به ترانسفورماتور منتقل می شود در این هنگام ترانسفورماتور به عنوان شارژر عمل می کند و در نهایت از همین طریق خروجی AC تأمین می گردد .
از مشخصات یک یو پی اس مناسب چیست ؟
• حفاظت در مقابل رعد و برق و افزایش ناگهانی ولتاژ برق
• حفاظت در مقابل برگشت ولتاژ روی دوشاخه ورودی در حالت استفاده از باتری
• حفاظت در مقابل دو فاز شدن برق ورودی
• حفاظت از دستگاه های مصرف کننده در مقابل تغییرات ولتاژ خروجی خارج از محدوده مجاز
• حفاظت در مقابل تغییرات ولتاژ و فرکانس برق ورودی
• حفاظت در مقابل افزایش بیش از حد دمای داخل دستگاه
• حفاظت در مقابل نویزهای common mod موجود در برق شهر
• حفاظت در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه خروجی
• حفاظت در مقابل اتصال معکوس باتری
• حفاظت در مقابل اتصال کوتاه شارژر
• حفاظت در مقابل اتصال کوتاه باتری
• حفاظت در مقابل تخلیه غیر مجاز باتری
• حفاظت درمقابل ولتاژ بالا تر از حد مجاز شارژ باتری
• حفاظت از خط تلفن ، فکس ، مودم و شبکه

باتری های چند دسته اند ؟۱- باتری خشک
۲- باتری ژله ای
۳- باتری اسیدی

که برای دستگاه یو پی اس بهترین نوع باتری خشک می باشد که مزایای آن عبارتست از : طول عمر بالا ، عدم نیاز به نگهداری و سرویس و عدم تولید بخار اسید.
زمان برق دهی دستگاه یو پی اس چقدر است ؟
زمان برق دهی یو پی اس به دو عامل بستگی دارد :
۱- تعداد سیستم ها و میزان بار
۲- ظرفیت باتری مورد استفاده

که این زمان از ۵ تا ۷ دقیقه برای save اطلاعات و خاموش کردن سیستم شروع و تا بک آپ های بالا ادامه دارد

در ابتدا به تشریح برخی از اشکالات احتمالی و رایج در منبع توان ورودی نظیرافزایش سریع و ناگهانی ولتاژ (Spike) ، نویز (Noise)،افزایش ولتاژ لحظه ای (Surge) ، افت ولتاژ لحظه ای ( Sag ) ، هارمونیک(Harmonic) ،افت طولانی ولتاژ( Brownouts ) ، قطع برق شهر( Blackouts ) ،نوسانات فرکانسی Frequency variation) ) و زمان سوئیچینگ گذرا می پردازیم :

افزایش سریع و ناگهانی ولتاژ ( Spike )

spike ها ولتاژهای سریع ، ناگهانی و گذرا با طول زمانی کوتاهی هستند که می توانند به نواحی مثبت و یا منفی شکل موج اصلی برق اضافه شوند ، صاعقه ای که بصورت موضعی به زمین اصابت میکند بویژه زمانی که به کابلهای ارتباطی برق القاء شود از مهم ترین عوامل تولید این نوسانات میباشد. البته خارج شدن بارهای القایی و تجهیزاتی که جریانهای الکتریکی زیادی را Switch میکنند نظیر بارهای سلفی و خازنی ، یا بارهایی که بوسیله شرکت های برق Switch می شوند ، نیز می توانند سبب ایجاد اسپایک گردند . اسپایکها می توانند به اجزای الکتریکی خسارت وارد کرده یا آنها را از بین ببرند . مثلا براحتی وارد مدارات منبع تغذیه شده و سبب آسیب های سخت افزاری ونرم افزاری شوند.

نویز (Noise):

نویزها اغلب به دو صورت مد معمولی (normal mode)و مد مشترک (common mode) ظاهر میشوند. نویز حالت معمولی ، نتیجه اختلال بین ولتاژهای فاز به فاز و فاز به نول است ونویز حالت مشترک ناشی از بروز اختلال بین خطوط منبع وزمین می باشد.

نویزها سیگنالهای ناخواسته ای هستند که غالباً از چند میلی ولت تا چند ولت دامنه داشته و بر روی سیگنال های اطلاعات سوار شده و سبب تخریب یا ایجاد اختلال در ارسال اطلاعات (Hang کردن کامپیوتر) ، عملکرد نامطلوب دستگاههای حساس ، خرابی هارددیسک و حتی صفحه نمایش و …می گردند. موتورها ، پرینترهای لیزری، دستگاههای جوشکاری ،سیستمهای رادار ، فرستنده های رادیویی ، منابع تغذیه سوییچینگ و …می توانند مولد نویز باشند. لازم به ذکر است که در شبکه های کامپیوتری و سایتها ، مجاورت کابلهای شبکه(دیتا) با برق در صورتی که فاقد عایق یا روکش مناسب باشند نیز می تواند سبب ایجاد نویز و عواقب ناشی از آن گردد. البته کابل کشی مجهز به ارت استاندارد ،استفاده از دستگاههای یوپی اس با تجهیزات ارتینگ مناسب ( جهت به حداقل رساندن EMI یا تداخل الکترو مغناطیسی و RFI یا تداخل فرکانس رادیویی) و قرار دادن بارهای مصرفی در مکانهایی که حتی الامکان از منابع مولد نویز دور باشند ، میتواند به طور قابل ملاحظه ای از تاثیرات نا مطلوب نویزها بر عملکرد دستگاههای حساس بکاهد.

افزایش ولتاژ لحظه ای (Surge)

عبارت است از افزایش دامنه ولتاژ که برای مدت یک سیکل تا حدود یک دقیقه بروی خطوط انتقال به وجودمی آید. Surge بر خلاف Spike چون از یک سیکل بزرگتر است مقدار ولتاژ متوسط را تغییر نمی دهد ، اما چون دارای زمان بیشتری است اثرات نامطلوبی را بر منابع تغذیه سوئیچینگ دارد و سبب کاهش طول عمر یا خرابی تجهیزات الکترونیکی می شود . علت عمده تولید آن علاوه بر رعد و برق خارج شدن بارهای الکتریکی بزرگ مانند الکترو موتورها از خطوط برق یا بروز نقص وخطا در تجهیزات تامین کننده برق منطقه ای میباشد .

افت ولتاژ لحظه ای ( Sag)

عبارت است از کاهش دامنه ولتاژ که برای مدت یک سیکل تا حدود یک دقیقه بروی خطوط انتقال به وجودمی آید. که این امر ناشی از شروع به کار کردن یک بار بزرگ با جریان بالا مانند دستگاههای تهویه یا موتورهای الکتریکی است.(لازم به ذکر است که یک موتور میتواند جریان راه اندازی بیشتر یا معادل ۶ برابر جریان نامی خود داشته باشد .) افت ولتاژ لحظه ای (sag) میتواند سبب خرابی تجهیزات ، ایجاد خطا در پردازش داده و یا از دست دادن اطلاعات شود .

هارمونیک(Harmonic)

هارمونیک یک موج اضافی بادامنه کوچک است که فرکانس آن مضربی از فرکانس موج اصلی باشد.

هارمونیکها عموماً توسط بارهای غیر خطی بوجود می آیند که از برق شهر جریان هایی غیرخطی با دامنه بالا می کشند . یکسو سازهای کنترل شده ، منابع تغذیه سوییچینگ و ماشین های الکتریکی را می توان بعنوان منابع ایجاد این نوع تاثیر نام برد . همچنین می توان به کامپیوترها ، دستگاههای فتوکپی ، پرینترهای لیزری و موتورهای دوار با سرعت متغیر نیز اشاره کرد.هارمونیکهای اضافی باعث بروز خطا در شبکه و افزایش حرارت دستگاهها می شوند.
البته استفاده از تجهیزاتیکه منبع تغذیه آنها مجهز به مدار اصلاح ضریب توان ورودی باشد در کاهش هارمونیکهای اضافی بسیار موثر است .

افت طولانی ولتاژ( Brownouts )

Brownouts همانند Sag بوده با این تفاوت که طول مدت آن طولانی تر است ، افت ولتاژ طولانی ، اغلب به دلیل عدم توانایی تامین توان مورد نیاز ، توسط منبع اصلی تولید برق می باشد . البته مصرف کننده های بزرگ در ساختمان ومنطقه مانند سیستمهای تهویه مطبوع ویا گرمازا نیز می توانند باعث کاهش ولتاژ شبکه شوند . کاهش ولتاژ به مدت طولانی سبب ایجاد گرمای زیاد در موتورها و خرابیهای عمده ای در تجهیزات الکتریکی می شود.

قطع برق شهر( Blackouts )

عبارت است از قطع کامل جریان برق و در هنگام وقوع آن منبع نیروی برق کاملا از کار می افتد . این وضعیت در اثر بروز اشکال درتجهیزات خطوط نیرو ، حرارت ، طوفان همراه با رعد و برق و سایر شرایط پیش می آید و عواقبی چون از دست دادن اطلاعات وگاهی خرابی تجهیزات مصرفی را به دنبال دارد .

نوسانات فرکانسی ( Frequency variation)

به معنای تغییرات در فرکانس برق شهر یا منبع توان می باشد معمولاً این نوسانات در برق شهر ایجاد نمی شود این مورد که یکی از مشکلات منابع پشتیبانی مانند ژنراتورها می باشد می تواند در عملکرد دستگاههای حساس ایجاد مشکل نماید. البته در صورتیکه نوسانات فرکانسی در بازه وسیعی رخ ندهد بر عملکرد تجهیزات IT تاثیر نا مطلوبی نخواهد داشت .

زمان سوئیچینگگذرا )Switching Transient(

زمان سوئیچ در دستگاههایی همانند کامپیوترها که با منابع تغذیه سوئیچینگ کار میکنند باعث ایجاد پیشامدهای غیر عادی یا نا منظم مانند افت ولتاژ لحظه ای و یا ریست شدن میشود، البته در برخی موارد هم سبب ایجاد خرابی در تجهیزات الکتریکی خواهد شد .

نتیجهگیری :

اختلالات رایج و احتمالی موجود در منبع توان ورودی را به طور مختصر مورد بررسی قرار دادیم، حال با توجه به تجربیات و تحقیقات به عمل آمده در این زمینه به منظور حفاظت و تامین توانی مناسب برای تغذیه تجهیزات حساس مصرفی ، منبع تغذیه بدون وقفه Uninterruptible power system : ups) ( پیشنهاد می گردد .

جهت درک آسانتر به تشریح مفاهیمی در ارتباط با دستگاههای یو پی اس ( مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره ۳-۷۰۲۷ ) می پردازیم :

کلیات :

یک سیستم قدرت بدون وقفه یو پی اس(UPS) به صورتی که در استاندارد ملی ایران شرح داده شده یک سیستم قدرت الکترونیکی است .عملکرد اصلی یوپی اس ، تامین پیوستگی و کیفیت مشخصی از توان برای تجهیزات مصرف کننده ، در صورت بروز خرابی کلی یا جزئی منبع اصلی توان که معمولاً شرکت برق منطقه ای است ، می باشد. این عمل با تبدیل برخی از شکلهای انرژی ذخیره شده به توان تغذیه مورد نیاز تجهیزات مصرف کننده در دوره زمانی معین و زمانیکه توان تولید شده توسط شرکت برق به مدت کافی در دسترس نباشد یا قابل قبول نباشد ، انجام می شود .

تجهیزات مصرف کننده که نوعاً به آنها بار حساس یا محافظت شده اطلاق می شود ، ممکن است شامل قسمتی از تجهیزات یا یک اتاق یا ساختمان پر از تجهیزات باشد. این تجهیزات ، تجهیزاتی است که استفاده کننده تشخیص داده است که آنها به توانی دارای پیوستگی و کیفیت بهتری نسبت به توانی که عموماً در دسترس است ، نیاز دارند .

حساس معمولاً شکلی از تجهیزات پردازش داده می باشد ، اگرچه ممکن است تجهیزات دیگری از قبیل وسایل روشنایی ، وسایل اندازه گیری ، پمپها یا تجهیزات مخابراتی نیز باشند .

انرژی ذخیره شده برای تامین تغذیه این بار عموماً به صورت باتری است که ممکن است برای تامین توان تجهیزات به مدت زمان مشخصی که از چند لحظه تا چند ساعت است ، مورد نیاز باشد . این فاصله زمانی معمولاً تحت عنوان زمان انرژی ذخیره شده یا زمان انرژی پشتیبانی (back up) شناخته می شود .

یوپی اس های گوناگون برای بارهای کمتر از یکصد وات تا چندین مگا وات جهت برآورده کردن خواسته های کاربر در مورد پیوستگی و کیفیت توان وجود دارند .

سیستم قدرتبدون وقفهیو پی اس (ups) :

ترکیبی از مبدلها ، کلیدها و وسایل ذخیره کننده انرژی ( برای مثال باتریها ) است که سیستم قدرتی را برای حفظ و نگهداری پیوستگی توان بار ، در حالتی که نقصی در توان ورودی پیش آید تشکیل می دهد.

ازقسمتهای اصلی تشکیل دهنده یک دستگاه یوپی اس می توان به موارد زیر اشاره نمود :

واحد یکسوساز ، واحد اینورتر ، واحد شارژر و باتری

واحد یکسوساز عبارتست از مبدل جریان متناوب به جریان مستقیم

واحد اینورتر عبارتست از مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب

واحد شارژر وسیله ای است که برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم جهت شارژ نمودن باتری بکار می رود .

باتری ( انباره الکتریکی ) : دو یا چند سلول ذخیره انرژی الکتریکی که به هم وصل شده و به عنوان منبع انرژی الکتریکی استفاده می شوند

انواع توپولوژی یوپی اس :

لازم به ذکر است یادآور شویم اغلب مردم به اشتباه بر این باورند که تکنولوژی یوپی اس محدود به دو نوع standby (off line ) & online می باشد ، درحالیکه تکنولوژیهای متعددی در مورد یوپی اس مطرح است که در این مبحث خلاصه ای از کارکرد و خصوصیات هر توپولوژی را بازنگری و مقایسه می کنیم .

انواع توپولوژی :

۱- standby (off line ) & standby ferro
۲- line interactive
۳- double conversion
۴- delta conversion

تکنولوژی standby (off line )

این توپولوژی عموماً برای تغذیه کامپیوترهای شخصی بکاربرده می شود

در شرایط عملکرد عادی (هنگامیکه منبع توان ورودی در بازه مجاز است ) ، توان از منبع ورودی به transfer switch و خروجی دستگاه یوپی اس انتقال داده می شود و در زمان خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس از رواداریهای مجاز ، توان خروجی توسط اینورتر و انرژی ذخیره شده باتری تامین میگردد واینورتر تنها هنگامی شروع به کار میکند که منبع ورودی دچار خرابی گردد .

در این تکنولوژی توان خروجی از کیفیت چندان مناسبی برخوردار نیست و عمومأ در توانهای کم تولید می گردد.، اما راندمان بالا و قیمت پایین از مزایای این طراحی است.

تکنولوژی standby ferro

در این تکنولوژی ترانسفورمری با طراحی و عملکردی خاص بنام فرورزونانت بکاررفته که با به اشباع رفتن هسته ترانس ، ولتاژ تثبیت شده ای در خروجی فراهم میگردد،

 در شرایط عادی کارکرد، توان از منبع AC ورودی به سیم پیچ اولیه ترانسفورمر فرو منتقل شده و از ثانویه ترانسفورمر، توان خروجی  تثبیت شده با رگولاسیون مناسب به بار مصرفی انتقال می یابد. در زمان خرابی منبع ورودی ، اینورتر شروع به کار کرده و با استفاده از انرژی ذخیره شده باتری وترانسفورمر خروجی توان مورد نیاز تامین میگردد .

ایزولاسیون بسیار خوبی که ترانس فرورزونانت جهت تامین خروجی تثبیت شده ایجاد مینماید از بکار بردن هرگونه تجهیزات مونیتورینگ دیگری مناسبتر است، از اینرو رگلاسیون عالی برق شهر و قابلیت اطمینان بالا از نقاط قوت این تکنولوژی است .

یوپی اس های فرورزونانت با بکار گرفتن بعضی ژنراتورها و بارهای کامپیوتری که ضریب توان ورودی شان اصلاح شده است ، دچار ناپایداری می شوند ، همچنین به دلیل اتلاف حرارتی بالا ، راندمان پایین و حجیم بودن این دستگاهها ، طی چند سال اخیر محبوبیت این طراحی کاهش یافته است.

این تکنولوژی درتوانهای ۳~۱۵ KVA طراحی و تولید می شود.

تکنولوژی line interactive
در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخشInterface Power شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می‌گیرد.

Inverter در حالت نرمال (برق شهر) وظیفه شارژ باتری و در حالت قطع برق شهر، وظیفه تولید برق سینوسی از انرژی ذخیره شده باتری را بر عهده دارد. (شکل شماره ۱۹) در این حالت همانطور که گفته شد، Inverter عمل شارژ باتری را انجام می‌دهد. در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخشInterface Power شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می‌گیرد. برق ورودی وارد ***** شده و ترانس AVR(Automatic Voltage Regulation) عمل تضعیف (Boost) یا افزایش (Buck) برق ورودی را انجام می‌دهد و با یک رگولاسیون خوب، برق را به بار مصرفی می‌رساند

این توپولوژی درسایتها ، شبکه وسرورها (تجهیزات( IT  بیشترین استفاده را دارد . ، در این طراحی اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است ودر حالت عملکرد عادی وظیفه شارژ باتریها را عهده دار است و زمانیکه توان ورودی از بازه مجاز تعریف شده خارج گردد ، پیوستگی توان خروجی از اینورتر و انرژی ذخیره شده باتریها تامین میگردد.

معمولا جهت فراهم شدن رگولاسیون ولتاژ مناسب در خروجی در این طراحی از ترانسفورمرهای tap changing نیز استفاده میشود.در مقایسه با توپولوژی standby تجهیزات مونیتورینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است .
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

ولتاژ یک باتری وابسته به تعداد سلولها و ظرفیت آن وابسته به ضخامت و بزرگی صفحات الکترون ها در هر سلول می باشد.

ظرفیت باتری ها بر حسب آمپر ساعت (AH) تعیین می شود.

تعریف آمپر ساعت بدین شرح است:

مقدار آمپری که در مدت زمان یک ساعت از یک باتری کامل شارژ شده، در هنگام دشارژ و در دمای استاندارد می توان دریافت کرد

به تعبیر دیگر:

تعیین ظرفیت باتری سیلد اسید در دمای ۲۶ درجه سانتی گراد بوده و در حد فاصل تغییر ولتاژ باتری از ۱۲ ولت به ۱۰٫۵ ولت، زمان اندازه گیری می شود.

لازم به ذکر است که مقدار کمینه ولتاژ برای تعیین ظرفیت باتری براساس نوع باتری متفاوت است.

و اطلاعات آن در جداول مشخصات فنی برای هر نوع باتری توسط شرکت های تولید کننده قید می گردد.

صاعقه گیر آذرخش

وزن و ابعاد باتری های سیلد اسید:

ابعاد باتری ها براساس آمپر ساعت آن ها متفاوت است.

اما براساس آمپر ساعت یک باتری، حداقل های استانداردی برای ابعاد و وزن آن ها تعیین شده است.

که بستگی به جنس مواد اولیه آن ها دارد.

چنانچه وزن یک باتری از استاندارد آن کمتر باشد، نشان دهنده این است که الکترودها نازک هستند یا از آلیاژی غیر از سرب در تهیه آن ها استفاده شده است.

در نتیجه این موضوع، کوتاه بودن زمان back up و طول عمر مفید باتری ها را نشان می دهد.

صاعقه گیر آذرخش

طول عمر مورد انتظار از باتری سیلد اسید:

هر نوع باتری با توجه به کیفیت ساخت آن، یک عمر مفید در شرایط ایده آل دارد.

ولی مهمترین عامل در طول عمر باتری، عامل انسانی می باشد.

نحوه استفاده از باتری شامل شرایط نگهداری مانند دمای محیط و میزان گرد و غبار، شرایط و نیز تعداد دفعات شارژ و دشارژ مهمترین پارامترهای تعیین کننده عمر باتری در شرایط واقعی می باشند.

باتری های AGM به طور معمول با طول عمر بین ۵ تا ۱۰ سال طراحی می شوند.

اما بطور کلی استفاده زیاد از باتری ها مانند شارژ و دشارژهای متوالی و زیاد و یا دشارژ کامل باعث کاهش عمر این باتری ها می شود.

در نتیجه در مکان هایی که قطعی برق در آنها به کرات رخ می دهد، زودتر از مکانهای دیگر نیاز به تعویض باتری پیدا می کنند.

کاهش میزان دشارژ مجاز باتری، یکی از راههای افزایش طول عمر باتری است.

این بدین معناست که باتری پس از رسیدن به سطح شارژ بالاتری مجددا شارژ شود.

این مسئله در مثالهای زیر مشخص شده است:

ظرفیت ذخیره باتری های سیلد اسید – ۵٫۰ out of 5 based on 1 vote

یک یو پی اسups میتواند حدمشخصی از بار راپشتیبانی کند.

درواقع دوحد تعریف شده برای یو پی اسups موجود است.

یکی حداکثر توان ظاهری مشخصه بار(برحسب ولت-آمپر) و دیگری حداکثر توان واقعی مشخصه بار (برحسب وات).

برخی اوقات توان واقعی تاحد ماکزیمم آن فراهم نمیشود ولی باید محاسبه شود.

اگر میزان “وات” پشت دستگاه نوشته نشده باشد، اشکالی ندارد که آن را۶۰% عدد “ولت-آمپر” فرض کنیم.

اگر چه مشخصات دستگاه بطور کامل باید خوانده شود زیرابرخی یو پی اسups ها از نسبت دیگری برای ضریب قدرت استفاده میکنند.

قانون توان یو پی اسups در مفهوم ساده ولی در عمل مشکل است.

بارهایی که به یو پی اسups وصل میشوند نمیتوانند از حد مشخص شده فراتر روند.

صاعقه گیر آذرخش

اجازه دهید نحوه عملکرد این دو حد را با چند مثال روشن کنیم:

فرض کنید یک upsیو پی اس ۶۵۰ ولت-آمپرداریم که “وات” آن مشخص نیست.

بنابراین برای ضریب اطمینان ۶۰% را برای ضریب قدرت درنظر میگیریم که معنای آن حد ۳۹۰ وات برای توان واقعی میباشد.

معنای این حرف اینست که ما نمیتوانیم هیچ باری بیش از ۶۵۰ ولت-آمپر یا ۳۹۰ وات به یو پی اسups وصل کنیم.

صاعقه گیر آذرخش

مثالهایی برای بارهای منابع تغذیه:

– منبع تغذیه عادی در محدوده ۵۰۰ ولت-آمپر:

باری باشدت ۵۰۰ ولت-آمپر بخوبی با این یو پی اسups تغذیه میشود.

زیرا ضریب قدرت آن حدود۶۰% میباشد چیزی که قریب به اتفاق سازندگان یو پی اسups آنرا فرض میکنند (ولی شما باید مشخصات آنرا اگر میتوانید چک کنید)

حتی اگر ضریب قدرت ۷۰% باشد، هنوز بار ۳۵۰ واتی داریم که زیر حدیو پی اسups است.

– منبع تغذیه ۵۰۰ ولت-آمپر باضریب قدرت اصلاح شده: ب

رخی از دستگاهها بااجزایی که به مدارهای آن اضافه شده است ضریب قدرت آن به حدود ۱۰۰% رسیده است (که بعضی اوقات به آن ضریب قدرت یک نیز میگویند) دراینحالت دستگاه ۵۰۰ ولت-آمپر و ۵۰۰ وات میباشد.

چنین دستگاهی upsیو پی اس مورد بحث مارا دچار اضافه بار خواهد کرد زیرا”وات” آن بسیار بالا میباشد.

حال که فهمیدیم محدوده ها در یو پی اسups چه میباشند، بگذارید نگاهی به بار داشته باشیم.

برای درک اینکه یک” بار” چه درخواستی ازیو پی اس ups دارد باید مقدار ولت-آمپر و وات آنرا بدانیم.

متاسفانه اکثر سازندگان اطلاعات لازم را دراین خصوص در اختیار نمیگذارند.

محدوده بالایی ولت-آمپر مورد نیاز برای یک دستگاه با نگاه کردن به جریان آن که معمولاً تمام دستگاهها با برچسبی نزدیک کابل برق، آنرا مشخص کرده اند قابل تحصیل است اگر چه این اعداد اندکی محافظه کارانه است.

صاعقه گیر آذرخش

اگرجریان الکتریکی وسیله ای ۱٫۲ آمپر باشد ولت-آمپر نامی مورد نیاز برای آن ۱٫۲*۲۲۰=۲۶۴ ولت-آمپر میباشد اگر چه در عمل هیچگاه به بیش از ۲۰۰ ولت-آمپر نیاز نمیباشد.

هیچ راهی برای اطمینان از این قضیه وجود ندارد مگر اینکه شما بدانید چگونه وسیله را با روشهای الکتریکی تست کنید بنا براین برای اطمینان کامل، شما باید محافظه کارانه عمل کنید وهمان عدد ماکزیمم ۲۶۴ را درنظر بگیرید.

منابع تغذیه کامپیوتر، بیشتر موجب سر در گمی میشوند.

وقتی که مردم در مورد منابع تغذیه صحبت میکنند، مثلاً میگویند:

این یک منبع تغذیه ۳۰۰ وات است.

صاعقه گیر آذرخش

این مهم است که بدانیم عدد ۳۰۰ در این بحث تقریباً تمام توان DC خروجی از دستگاه است.

این عدد وقتی که بحث اندازه upsیو پی اس مطرح میشود کاملاً بی معنی است.

زیرا نمایاننده ولت-آمپر و یا وات مورد نیازبرای تغذیه نیست.

اکثر منابع تغذیه دارای مشخصات جریان هستند که شما بتوانید ولت-آمپرماکزیمم آن را همانطور که قبلاً توضیح داده شد محاسبه کنید.

ولی اگر آنرا مرجع محاسبه قرار دهید احتمالاًیو پی اس ups ای میخرید که بیش از میزان مورد نیاز شماست زیرا خروجی منبع تغذیه، خود بیشترین مقدار است وتنها نمایشگر اینست که اگر منبع تغذیه بطور کامل بیشترین مقدار خروجی راداشته باشد چه چیزی مورد نیاز است.

یک منبع تغذیه ۳۰۰ وات بر روی یک کامپیوتر معمولی هرگز خروجی حتی نزدیک ۳۰۰ وات نخواهد داد.

بسیار خوب، تا به حال تمام آن کارهایی را که برای تعیین اندازه upsیو پی اس نباید انجام دهید به شما گفته شده است.

حال چه کارهایی را واقعاً باید انجام دهید؟

متاسفانه تعیین اندازه  upsیو پی اس کار ساده ای نیست.

شما اغلب مجبورید با اعدادی که در اختیار دارید محافظه کارانه عمل کنید ویکیو پی اس ups با ظرفیت مقداری بیش از آنچه که واقعاً نیاز دارید خریداری نمایید.

تا مطمئن شوید که مقدار مورد نیاز شما پوشش داده شده است.

صاعقه گیر آذرخش

در اینجا روشها وتکنیکهایی را که در این امر به شما کمک میکند آورده ایم:

این اندازه ها را برای کامپیوتر های زیر استفاده کنید:

این توصیه ها را بخوانید

برای یو پی اسups ای که درنظر دارید، توصیه های سازنده را برای دستگاههایی که قرار است مورد پوشش قرار بگیرند در نظربگیرید.

آنها را با منابع تغذیه ای که میخواهید پوشش دهید مقایسه کنید ویک نتیجه معقول بگیرید.

اگر بخش فروشیو پی اس ups گفت:

“ایده آل برای یک کامپیوتر کوچک رومیزی” وشما میخواهید آنرا برای یک کامپیوتر بزرگ با دو پردازشگر که کارگرافیکی انجام میدهد استفاده کنید، احتمالاً به مشکل خواهید خورد.

صاعقه گیر آذرخش

آزمایش ups :

بهترین روش برای تعیین توان یو پی اسups اینست که اگر بتوانید آنرا تست کنید.

اگر دوستی دارید که یو پی اسups ای تقریباً به اندازه آنچه که شما نیاز دارید دراختیار دارد، آنرا قرض بگیرید، باتریهایش را کاملاً شارژ کنید، دوشاخه دستگاه خود را به خروجی upsیو پی اس وصل کنید وببینید که چه مدت دستگاه شما روشن میماند قبل از اینکه یو پی اسups خاموش شود.

(واضح است که این عمل را وقتی که فایلی با اطلاعات مهم باز است نباید انجام دهید).

صاعقه گیر آذرخش

اگر ups یو پی اسبدون هیچ مشکلی کار کرد و به شما اجازه داد که کار خود را ذخیره کنید، میتوان به آن اطمینان کرد.

محافظه کار باشید:

درمورد ups یو پی اسبهتر اینست که ظرفیت آن کمی بیشتر از مورد نیاز باشد تا کمی کمتر.

وقتی که مطمئن شدید یو پی اسups شما ظرفیت لازم را برای برآورده شدن نیاز سخت افزاریتان دارد، مطلب بعدی زمان پشتیبانی یو پی اسups  از سیستم شما میباشد.

شما به چه مدت زمان نیاز دارید؟

مهمترین هدفیو پی اس ups اینست که شما انرژی کافی در اختیار داشته باشید تابتوانید با اطمینان سیستم خود راخاموش کنید.

هر زمانی بیش از آن “استفاده نامشروع” است.

بنابراین میتوان گفت که شما با استفاده ازupsیو پی اس باید بتوانید در زمان قطع برق برای مدت بسیار کوتاهی کارکنید.

ولی اگر بخواهید زمان بیشتری را جهت کار باسیستم خود در اختیار داشته باشید(برای زمانهای قطع برق طولانی) مطمئناً باید پول بیشتری بپردازید.

برای افزایش زمان استفاده از یو پی اسups، وسایل غیرضروری را به آن وصل نکنید.

برای مثال وسایل جنبی کامپیوتر مانند پرینتر، نیازی نیست که به upsیو پی اس وصل شوند.

اکثر سازندگانیو پی اس ups جداولی را فراهم نموده اند که زمان تئوری کارکرد ups یو پی اسرا برای بارهای مختلف نشان میدهد.

موضوع مهمی که باید در نظر گرفته شود اتصال مانیتور به یو پی اسups است.

خاموش شدن مانیتور در هنگام قطع برق باعث از بین رفتن اطلاعات نخواهد شد.

بنابراین لزومی ندارد که مانیتور به upsیو پی اس وصل باشد.

اگرچه وقتی که برق میرود اگر کامپیوتر شما روشن باشد ولی مانیتور خاموش شود چگونه میتوانید بفهمید که چه میکنید وآیا توانسته اید اطلاعات خود را ذخیره نمایید؟

مانیتورها بخصوص در سایز های بزرگ مقدار قابل توجهی انرژی مصرف میکنند، بنابراین هنگام انتخابیو پی اس ups به این موضوع توجه داشته باشید.

منبع مرکز تحقیقات الکترونیک فطروسی

صاعقه گیر آذرخش

و بجز بخش مربوط به روشنایی و سرمایش و گرمایش که بمدت طولانی تری استفاده میشوند بقیه وسایل بطور متناوب و کوتاه مدت روشن میشوند.

مانند:

لوازم صوتی و تصویری،

لپ تاب،

رایانه،

لوازم آشپزخانه .

بعلاوه اغلب وسایل برقی بویژه لوازم صوتی و تصویری نسبت به نوسانات برق حساس می باشند.

لذا خطر آسیب دیدن و سوختن آنها وحود دارد.

به طور معمول بار مصرفی واقعی سیستم های یو پی اس در پروژه های خانگی و اداری کمتر از میزان برآورد اولیه پیش بینی می شود،

از این جهت با توجه به میزان مصرف واقعی و توان دستگاه، یک یو پی اس میان رده توانی از ۱۵ دقیقه تا ۴ ساعت می تواند انرژی مورد نیاز برای فعالیت وسایل الکترونیک موجود در سیستم های اداری و خانگی را تامین نماید.

این موضوع با کم کردن پله ای مصرف کننده های غیر ضروری می تواند شناور باشد.

نوسان برق به دستگاههایی مانند:

اسکنر

یا دستگاه فتوکپی آسیب زیادی می زند،

چون اسکنر و دستگاه فتوکپی جز وسایل بسیار حساس به نوسان برق می باشند.

فراموش نکنیم که نقشه یا مدرک فنی که یکی از مهندسین شرکت زمان زیادی برای آماده سازی آن صرف کرده است و می بایست به کارفرما ارائه شود.

و پیش از ذخیره نمودن با قطعی برق از دست رفته است شاید خسارت بسیار بالاتر اعتباری و مالی را برای یک مجموعه بوجود آورد .

که قطعا هزینه آماده سازی زیر ساخت برق بدون وقفه برای آن مجموعه به همراه نخواهد داشت.

لوازم برقی برای برق ورودی ۲۲۰ تا ۲۴۰ ولت طراحی میشوند و سیستمهای ذخیره انرژی باید قابلیت تولید برق متناوب با ولتاژ استاندارد را داشته باشند.

سیستمهای یو پی اس مورد استفاده مصارف خانگی باید دارای قابلیت تنظیم مدولار باشند تا حداکثر تطابق با مصارف متغیر خروحی در طول شبانه روز را داشته باشند.

همچنین قابلیت مانیتورینگ مصرف سیستم و نوسانات یرق ورودی توسط پورت هوشمند و اتصال به نرم افزار پر قدرت UPS wing از جمله ویژگیهای مورد نیاز برای سیستمهای خانگی است.

استفاده از در ساعات کم مصرف مانند:

ساعات نیمه شب

و صبح زود

و استفاده از آن در ساعات غیر پیک مصرف علاوه بر کاهش هزینه برق مصرفی خانوار موحب بهینه شدن برق مصرفی و افزایش عمر لوازم برقی خانه میشود.

نصب یو پی اس

فروش یو پی اس

طراحی یو پی اس