با کلیک بر روی 1+ ما را در گوگل محبوب کنید
X
تبلیغات
رایتل

Electrician

چه نیازی به UPS است

 شبکه های برق شهری که برای تغذیه دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند ، همگی AC با شکل موج سینوسی هستند  ولی ولتاژ و فرکانس شبکه های برق مختلف با هم تفاوت دارند.

به طور کلی دو شبکه با استاندارد اروپایی HZ 50/ V 220 و استاندارد آمریکایی HZ 60/ V 120 بیشترین کاربرد را در سراسر جهان دارند. دسترسی به شبکه ای عاری از اغتشاش همیشه میسر نیست وبه طور ناخواسته اختلالات و اغتشاشاتی در شبکه برق سراسری به وجود می آید که اعهم آنها و تاثیراتشان عبارتند از :

1-   ضربه ولتاژ شدید (Spike) :

ولتاژهای سوزنی با دامنه و فرکانس خیلی بالا ، بادوام چند ده میکروثانیه و با 
دامنه های چند صد ولت ، که می توانند موجب تخریب برخی قطعات الکترونیکی گردند.

2-   افزایش (Surge) و کاهش(Dip) ناگهانی ولتاژ حداکثر در یک پریود برق شهر این حالت دیده می شود و در اثر آنها ولتاژ برق به مدت 10 الی 20 میلی ثانیه بیش از 10% از ولتاژ نامی شبکه تغییر می نماید.

3-   کاهش دراز مدت ولتاژ (under Voltage) : گاهی در اثر وجود یک بار مصرفی بزرگ در بخشی از شبکه ولتاژ برق در آن بخش با کاهش مواجه می شود اگر میزان افت ولتاژ از حدی بیشتر باشد می تواند موجب اختلال در عملکرد دستگاههای الکتریکی مانند Reset شدن کامپیوترها شود.

4-   اعوجاج (Sag) و نویز (Noise) در شبکه: در اثر اتصال بارهای غیر خطی مانند سوئیچینگ تریستورها و موتورهای القائی جریان ضربه ای از شبکه کشیده میشود که موجب شکستگی و نویز در شکل موج ولتاژ شبکه می گردد. این نویزها در شبکه های کامپیوتری می توانند موجب خطا د رخطوط دیتا و از دست رفتن سیگنالهای اطلاعاتی گردد.

5-   قطع برق (Black-Out) : ممکن است برق بخشی از شبکه سراسری در اثر افزایش بار مصرفی یا در اثر خرابی تجهیزات توزیع، یا حوادث طبیعی برای مدتی کوتاه یا طولانی قطع گردد. قطع برق موجب از کار افتادن سیستم های کنترل صنعتی و شهری و نیز موجب Reset شدن کامپیوترها می شود که علاوه بر از دست رفتن اطلاعات نرم افزارهای در حال کار می تواند موجب صدمه کلی به نرم افزار و سخت افزار سیستم ها گردد.

UPS سیستمی است که در مسیر برق ورودی دستگاههای الکتریکی قرار گرفته و کیفیت برق ورودی را افزایش می دهد و در زمان قطع برق شبکه ، یک مسیر تغذیه جانشین برای بار مصرفی ایجاد می کند به طوری که تغذیه دستگاههای مذکور تحت هر شرایطی عاری از نویز نوسان و وقفه باشد . هر اندازه که یک UPS مقادیر بیشتری از اختلالات موجود در برق شهر را تصحیح یا حذف نماید و شکل موج ولتاژ خروجی آن در هر شرایطی به شکل موج سینوسی بدون اعوجاج و با دامنه ثابت نزدیکتر باشد از کیفیت بالاتری برخوردار است  بلوک دیاگرام کلی یک UPS به صفحه بعد است:

به طوری که دیده می شود در هر UPS دو مسیر تغذیه برای  بار وجود دارد یکی از طریق حذف ضربه های ولتاژ و فیلتراسیون برق ورودی از شبکه و دیگری از مسیر شارژر باتری واینورتر که باتری در هنگام قطع برق شهر به عنوان Back-up  سیستم پشتیبانی بار مصرفی را به عهده دارد. یکی از این دو مسیر به عنوان مسیر اصلی در هنگام کار نرمال سیستم بار را تغذیه می کند و در هنگام بروز خطا در مسیر اصلی مسیر دیگر به عنوان جانشین وارد مدار می شود. UPS ها با توجه به نوع شکل موج خروجی و نیز مسیر اصلی و جانشین در بلوک فوق و ساختار مداری آن به انواع مختلفی با مزایا و معایب متفاوت تقسیم می شوند.

 

اصول اولیه UPS

سیستم های UPS جهت کار دستگاههای  الکترونیکی تغذیه شده توسط برق به صورت بلاانقطاع مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع اضافه کردن UPS به سیستم تغذیه دو امتیاز را موجب می گردد:

1-  کیفیت بهتر قدرت تحویلی به مصرف کننده

2-  یک منبع تغذیه کمکی

منظور از افزایش کیفیت قدرت شبکه جلوگیری از ضربات برق شهر مانندSurgea-sag و نویز روی بار می باشد. از طرف دیگر از طریق یک واحد کمکی در صورت قطع برق شهر UPS کار تغذیه سیستم را انجام می دهد. 

در واقع UPS های Online و Standby از نظر بلوک دیاگرام با یکدیگر تفاوتی ندارند. نکته اصلی در انتخاب دو مسیر 1 و 2 می باشد. در سیستم Online مسیر اولیه سیستم خط پایین کلید تبدیل در حالت اولیه خروجی را به مبدل متصل می کند. و در صورت هر گونه اشکالی در مسیر 2 که باعث قطع ولتاژ گردد از طریق کلید بار به شبکه فیلتر شده متصل خواهد شد.

اما در سیستم Standby در حالت عادی برق شهر پس از فیلتر شدن به بار می رسد. و در صورت بروز اشکال برق شهر از سیستماینورتر به عنوان تغذیه کمکی استفاده می گردد . اگر چه تفاوت کمی بین دو سیستم Standby و Online موجود است. اما در عمل این تفاوت بسیار مهم است. یک تفاوت جالب بین این دو سیستم این است که در نوع Standby ایجاد هر گونه اشکال در برق شهر باعث تغییرات در وضعیت کلید تبدیل می گردد. که این برخلاف سیستم های online کلاسیک است.

در این سیستم تنها زمانی سوئیچ عمل می کند که هر کدام از قسمت های مسیر 2 دچار اشکال می گردند. به علاوه در صورت تغییرات ناگهانی در بار و کاهش شدید ولتاژ نیز امکان تغییر حالت اولیه به حالت برق شهر وجود دارد. بنابراین حتی در سیستم های Online نیز زمان تغییر حالت نیز وجود دارد که حتی گاهی اوقات این تغییر وضعیت ها مانند حالت Stadby موجود است . در حالت Online شارژر سیستم باید به اندازه ای بزرگ باشد که علاوه بر تامین بار مورد نظر از تخلیه باتری نیز جلوگیری کند.

اما در حالت Standby شارژر تنها برای شارژ باتری لازم است که غالبا بسیار کوچکتر از مورد اول خواهد بود.

حرارت تولید شده در سیستم های Online که ناشی از کارشارژر و اینورتر می باشد  بسیار بالا است . این حرارت موجب تلفاتی در حدود 25  درصد می گردد که موجب کاهش عمر قطعات الکترونیکی درون UPS می گردد. بعلاوه چنانچه باتری در جعبه UPS قرار گرفته باشد حرارت باعث کاهش عمر باتری نیز 
می گردد.  امروز انواع مختلف دیگری از UPS موجود است که اشتباها در طبقه بندی همان دو سیستم ذکر شده قرار می گیرند.


منبع: http://powercity.blogfa.com