عصر خانۀ هوشمند فرارسیده است. اینترنت به تدریج راه خود را به همه چیز یافته است، از لوازم خانگی گرفته تا ترموستات و به زودی قادر خواهید بود که اکثر وسایل خانۀتان را با گوشیتان کنترل کنید.

اما اجازۀ ورود لوازم متصل به وای‌فای را به منزل دادن، گام بزرگی است؛ آنها می‌توانند در همۀ اوقات شما را تحت نظر بگیرند و جزییات بسیاری از شخصی‌ترین مسائلتان را ثبت کنند. بنابراین ارزشش را دارد که چیزهایی بخرید که به آنها اعتماد و اعتقاد دارید.

بعضی از گجت‌های خانه‌های هوشمندی که در بازار هستند، می‌توانند قدری پیچیده باشند و عملاً بی‌استفاده. اما برخی دیگر از این محصولات با زندگی عادی شما عجین می‌شوند و کارها را برایتان آسانتر و هوشمندانه‌تر می‌کنند.

در زیر با کاربردی‌ترین و ایمن‌ترین گجت‌های خانه‌های هوشمند آشنا می‌شوید:

تشخیص‌دهندۀ دود Nest

این تشخیص‌دهندۀ دود می‌تواند با شما صحبت کند و اگر مشکلی باشد به شما خبر دهید. همچنین هشدارهای آن با استفاده از گوشی تلفن همراه قابل مشاهده و کنترل هستند. این گجت هوشمند است و می‌توان در حد که تشخیص دهندۀ دود و مونواکسید کربن معمولی به آن اتکا کرد.

استارتر کیت Philips Hue

لامپهای فیلیپس هیو با استفاده از برنامۀ گوشی قابل روشن و خاموش کردن هستند. می‌توانید رنگ و روشنایی آنها را تنظیم کنید و همچنین آنها را با برنامه‌های دیگر گوشی سینک کنید تا اگر برای مثال پیامی برای شما بیاید، لامپ چشمک بزند. با این استارتر کیت امکان کنترل همزمان ۵۰ لامپ را خواهید داشت.

ترموستات Nest

این ترموستات متوجه می‌شود که چه زمانی دوست داریم خانه گرم یا سرد باشد و بر این اساس گرمایش را تنظیم می‌کند. اگر تشخیص ترموستات هوشمند را دوست نداشتید، می‌توانید آن را با استفاده از یک برنامۀ گوشی تنظیم کنید.

سیستم امنیتی Canary

کاناری از ایدۀ اتصال همۀ دستگاه‌های هوشمند شما به هم استفاده کرده و سیستم امنیتی‌ای ایجاد کرده که قابلیتهای بسیاری دارد. نصب آن بسیار آسان است و می‌تواند خانۀ شما را تحت نظر بگیرد. مراقب ورود دزدها باشد و ویدیوی هر گونه فعالیت غیرمعمول را برای شما بفرستد. همچنین دما و کیفیت هوای منزل را هم کنترل می‌کند.

کلید Belkin WeMo

کلیدهای برقی هوشمند اساس ساده‌ای دارند؛ اما می‌توان آنها را به هر چیزی متصل کرد تا قابلیت اینترنتی پیدا کنند. با اتصال لامپ به آن می‌توانید آن را با استفاده از اینترنت روشن و خاموش کنید. همچنین می‌‌توانید سرویس‌های دیگر نظیر ترموستات یا موقعیت‌یاب گوشیتان را به آن متصل کنید، تا هنگام ورودتان به منزل چراغها روشن و هنگام خروج ورودتان چراغها خاموش شوند.

ایستگاه هواشناسی Netatmo

ایستگاه هواشناسی Netatmo به صورت پیوسته اطلاعات به روز در مورد هوای اطراف منزلتان به شما می‌دهد. اطلاعاتی نظیر شدت باد و باران. بنابراین می‌توانید حتی از راه دور با استفاده از برنامۀ گوشیتان به صورت فوق العاده دقیق از وضعیت آب و هوای اطراف منزلتان آگاه شوید.

iKettel

یک کتری متصل به اینترنت شاید خیلی ضرور نباشد، اما داشتن آن به این معنی است که می‌توانید پیش از رسیدن به آشپزخانه آب جوش مورد نیاز چای را آماده داشته باشید. می‌توان آن را با استفاده از برنامۀ گوشی روشن کرد و همچنین آن را تنظیم کرد تا وقتی که بیدار شدید آب را جوش آورده باشد.

Logi Circle

این گردالوی قابل جابه‌جایی را در اتاقی که می‌خواهید تحت نظر بگیرید بگذارید. سپس با استفاده از برنامۀ مخصوص با استفاده از گوشی می‌توانید وارد شوید و به صورت زنده وضعیت اتاق را ببینید.

قفل هوشمند بدون کلید Yale

اگر سیستم خانۀ هوشمندی نظیر آنچه که سامسونگ می‌سازد داشته باشید، با استفاده از این قفل می‌توانید به وسیلۀ گوشیتان درها را باز کنید. اگر نه، می‌توانید برای اعضای خانواده قفل عددی بگذارید یا آن را طوری تنظیم کنید که با کارت باز شود.

آندهای فدا شونده شامل آلیاژهایی از منیزیم، روی و آلومینیوم می­باشند. این آندها در خاک یا در آب به صورت ساده و یا همراه با یک پشت بند (Back Fill) مخصوص نصب می­­شوند. این نوع آندها در سیستم­های حفاظت کاتدی مربوط به خطوط لوله بصورت انفرادی و یا گروهی به خط لوله تحت حفاظت کاتدی نصب می­گردند. محدودیتهایی در استفاده از این نوع آندها وجود دارد که مربوط به اختلاف پتانسیل فصل مشترک سازه ـ آند و میزان مقاومت الکتریکی خاک(ρ) می­باشد. از این روش جهت حفاظت کاتدی سازه­های که به جریان کمی نیاز داشته و یا در خاکی با مقاومت الکتریکی پایین مستقر می­باشد، استفاده می­گردد. می­توان از این نوع آندها به صورت نواری شکل که در تمام طول مسیر خط لوله نصب می­شوند نیز جهت جلوگیری از خوردگی استفاده کرد. طبق استانداردهای IPS-E-TP-820 , IPS-D-TP–711. از آندهای فداشونده در موارد زیر می­توان استفاده نمود:

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.