بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس

این مقاله به بررسی بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس می پردازد و معایب آن را نشان می دهد. بر اساس آنها نمودار قطع درخت به روش اف تی ای تهیه شده است. و ساده ترین روش های پیشگیری سخت افزاری از کیفیت توان پایین نشان داده شده است که با خرید یو پی اس این آزمایش را انجام می دهیم.

انرژی الکتریکی علیرغم شکل غیر مادی آن محصولی است که کیفیت آن به اندازه سایر محصولات اهمیت دارد. تعریف کیفیت در ایزو آمده است: “ویژگی ها و ویژگی های کیفی یک محصول یا خدمات که تعیین کننده توانایی یک محصول یا خدمات برای برآوردن نیازهای شناسایی شده یا پیش بینی شده است”. به طور محاوره ای تعریف بسیار کوتاهتر و بسیار ساده تری از کیفیت استفاده می شود: “برآوردن انتظارات مشتری”. از تعاریف ارائه شده به دست می آید که بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس و بهبود مستمر کیفیت هدف و شانس اصلی وجود یک شرکت است. کیفیت پایین برق هم در طرف تامین کننده و هم از طرف گیرنده مشکل ایجاد می کند. این بدان معنی است که حفظ کیفیت انرژی رضایت بخش یک موضوع مهم برای هر دو طرف است.

عیوب کیفیت انرژی الکتریکی تامین کنندگان انرژی به دستورالعمل های موجود در استاندارد پارامترهای ولتاژ تغذیه در شبکه های برق عمومی” ملزم هستند. از آنجایی که استانداردها در لهستان از اهمیت ویژه ای برخوردارند و اکثر آنها مشروط به اعمال داوطلبانه هستند، آیین نامه وزیر اقتصاد در مورد شرایط خاص برای عملکرد سیستم قدرت تدوین شده است. که واجب است. این مهم است زیرا کیفیت برق را برای تامین کننده تعریف می کند.

بر اساس این اسناد، مانند هر صنعت دیگری، خریدار انرژی حق درخواست کیفیت برق عرضه شده توسط تامین کننده را دارد. اقدام حاکی از لزوم ایجاد سازش معین بین طرفین قرارداد یعنی گیرنده و تامین کننده است. به طور کلی اگر کیفیت انرژی خوب نیست باید برای بهبود آن تدابیری اندیشید. مشکل دیگر این است: اغلب هزینه های انرژی بی کیفیت بر هزینه منابع مورد نیاز برای بهبود آن بیشتر است.

متأسفانه این تنها مشکل نیست، زیرا برق محصولی است که برای مثال نمی توان آن را به روشی ساده ذخیره کرد. برای اندازه گیری بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس، تمام موارد مطرح شده و مهمتر از همه اندازه گیری های مربوطه باید در نقطه مصرف انرژی در گیرنده و در حین تحویل آن انجام شود. این اندازه گیری ها یک مشکل پیچیده است.

مهمترین عیوب در کیفیت برق عبارتند از: انحرافات و نوسانات فرکانس، اختلالات سطح ولتاژ،  انحرافات ولتاژ مثبت و منفی،  نوسانات ولتاژ،  افت ولتاژ،  قطعی برق کوتاه و طولانی،  اضافه ولتاژهای گاه به گاه با فرکانس شبکه.  عدم تعادل ولتاژ،  اختلال در شکل منحنی ولتاژ، اعوجاج هارمونیک، فروپاشی ولتاژ،  اضافه ولتاژهای گذرا (کوتاه مدت، تکراری).

درخت خطا اف تی ای برای خطر نقص در کیفیت برق در سیستم بدون یو پی اس. این نشان می دهد که احتمال وقوع نقص برق عرضه شده به گیرنده را می توان با فرمول زیر ارائه کرد:

که در آن نمادهای منفرد به معنای احتمالات خاص رویدادها مطابق شکل است. راه حل های دقیق برای اطمینان از کیفیت بالای برق، راه حل های مختلف زیادی استفاده می شود. یکی از آنها به اصطلاح منبع تغذیه تضمینی است. دو روش اساسی رفتار را می توان نشان داد.

در حالی که قطع برق طولانی مدت  از اهمیت اولیه برخوردار است. یک راه حل سخت افزاری برای این مشکل انواع مختلف ژنراتورهای اضطراری هستند که پس از قطع برق به صورت دستی یا خودکار فعال می شوند.

روش دوم شامل استفاده از دستگاه هایی که قطعی برق را در زمان واقعی ردیابی می کنند و به طور خودکار منبع تغذیه اضطراری کوتاه مدت را راه اندازی می کنند (روش بازیابی – منبع تغذیه بدون وقفه نوع آفلاین) یا به طور مداوم برق بسیار خوب و با کیفیت بالا تولید می کنند (روش پیشگیری – یو پی اس آنلاین) این کار جنبه های عملی راه حل های مورد استفاده در ساخت این دستگاه ها را مورد بحث قرار می دهد. تجزیه و تحلیل کیفیت برق برای منبع تغذیه با و بدون یو پی اس انجام شد.در هر دو مورد، از روش درخت اف تی ای(تحلیل درخت خطا) برای تجزیه و تحلیل استفاده شد. یک نمونه نتیجه در شکل  نشان داده شده است

مطلب پیشنهادی: راهنمای خرید یو پی اس

در سیستم این منبع تغذیه  دو بلوک مبدل  وجود دارد که عموماً به صورت یک بلوک ساخته می شوند. شارژر  باتری  را در حالت عملکرد شبکه شارژ می کند. در حالی که، اینورتر  در حالت عملکرد بافر کار می کند. اصطلاح آفلاین به دستگاه هایی اطلاق می شود که در آنها برق مستقیماً از شبکه به دستگاه منتقل می شود . ساده ترین جایگزین برای منبع تغذیه آفلاین، منبع تغذیه آنلاین است. ساده ترین جایگزین برای این نوع منبع تغذیه، تعویض مسیر ذخیره با مسیر اصلی است، با این حال، این نیاز به تغییرات ساختاری دارد. در این حالت، در حین کار معمولی، بار به باتری شارژ می شود، و مسیرهای برق در صورت از کار افتادن منبع تغذیه روشن می شوند. در این حالت کارکرد، شارژر  باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا انرژی گیرنده را تامین کند و باتری را شارژ کند. جریان انرژی از طریق سیستم شارژ باتری ، باتری  و مبدل دی سی /ای سی  به طور جدایی ناپذیر با تلفات مرتبط است. آنها عمدتاً به قدرت بالای سیستم شارژ مربوط می شوند که نتیجه مستقیم استفاده از ترانسفورماتور با هسته بزرگ و سنگین یا مبدل  (مدولاسیون عرض پالس) است. راه حل های کاربردی مدرن برای یو پی اس ها در فرکانس های چند ده کیلوهرتز کار می کنند.

مطلب پیشنهادی: یو پی اس سه فاز

گیرنده به طور مداوم از طریق اینورتر  از انرژی انباشته شده در آکومولاتور  تامین می شود. اتلاف انرژی در آکومولاتور توسط شارژر  تکمیل می شود. منبع تغذیه از این نوع راه حل رادیکال تری است. مزیت اصلی دور زدن محدودیت های مربوط به بار مجاز یک فاز است، زیرا هیچ محدودیتی برای سه فاز نبودن مدار ورودی وجود ندارد. این سیستم راه حل بهینه زمانی است که دستیابی به مقادیر قابل توجهی توسط عوامل بی سه، B4، سی دو قابل قبول نباشد.

همچنین می توانید مقاله مربوط به خرید استابلایزر جهت کنترل نوسان برق را مطالعه فرمایید.

مطالعه موردی

موضوع آزمایش دو یو پی اس بود: یو پی اس آفلاین و آنلاین از دو سازنده مختلف. در هر دو مورد، یو پی اس ها برای استفاده حرفه ای طراحی شده بودند و یک کامپیوتر رومیزی واحد ارائه می کردند. منبع تغذیه با همان الزامات برای کیفیت منبع تغذیه ورودی شناسایی شد. دستگاه ها دارای سطح فنی مشابهی بودند که با پارامترهای توان خروجی قابل مقایسه تأیید شد. آنها طوری انتخاب شدند که اختلاف قیمت کم بود. آزمایش ها در شرایط اسمی، مطابق با مشخصات سازنده برای هر دستگاه انجام شد. روش اندازه گیری شامل ثبت شکل موج و ولتاژ جریان در ورودی و خروجی منبع تغذیه بود. در طول اندازه‌گیری‌ها، تأکید اصلی بر مطالعه تأثیر اختلالات فرکانس ورودی و نوسانات ولتاژ ورودی بود.

تحمل فرکانس ورودی

تغییرات فرکانس ولتاژ تغذیه برای عملکرد گیرنده بسیار مهم است. در مورد هر دو دستگاه، سازنده اظهار داشت که فرکانس سمت ورودی می تواند 50 +/- 2.5Hz باشد، در حالی که در سمت گیرنده 50 +/- 2Hz باشد. نتیجه برای هر دو دستگاه یکسان بود.

مطلب پیشنهادی: مقایسه یو پی اس و ژنراتور برق

رابطه واقعی فرکانس ولتاژ خروجی را به عنوان تابعی از فرکانس ولتاژ ورودی نشان می دهد.

. نمودار وابستگی فرکانس ولتاژ خروجی به عنوان تابعی از فرکانس ولتاژ ورودی. تجزیه و تحلیل نمودار در شکل 6 نشان می دهد، باید توجه داشت که منبع تغذیه فرکانس را تثبیت نمی کند، و نه تنها در محدوده نشان داده شده توسط سازنده. انطباق با الزامات (هنجارها) در مورد کیفیت برق با تنظیم نقطه عملکرد دستگاه به دست آمد. با این حال، نقطه عملیاتی در اینجا به عنوان محدوده تغییر فرکانس مجاز، هم در ورودی و هم در خروجی دستگاه درک می شود. لازم به ذکر است که همچنین در ناحیه تعریف شده توسط داده های رتبه بندی شده توسط سازنده، هیچ یک از دستگاه های آزمایش شده تثبیت فرکانس را نشان نمی دهند.

مطلب پیشنهادی: راهنمای خرید استابلایزر

تولید کنندگان یو پی اس با تحمل ولتاژ ورودی اجازه تغییر ولتاژ ورودی را به میزان +/- 15٪ از مقدار اسمی می دهند که منجر به تغییر در مقدار ولتاژ خروجی به میزان +/-٪ از مقدار اسمی می شود. نمودار ولتاژ خروجی در مقابل ولتاژ ورودی برای یو پی اس آفلاین

نشان می دهد که منبع تغذیه آفلاین ولتاژ خروجی را تثبیت نمی کند و پس از تغییر به عملیات اضطراری (مسیر رزرو) ولتاژ خروجی به سطح محدوده ولتاژ اسمی گیرنده نمی رسد. در مورد منبع تغذیه آنلاین، مقدار ولتاژ خروجی به مقدار ولتاژ منبع تغذیه (زمانی که باتری کاملا شارژ شده است) بستگی ندارد. آزمایش‌ها با باتری‌های نیمه‌دشارژ یا قابل توجه نشان داد که منبع تغذیه ولتاژ خروجی را در محدوده مجاز کارخانه تثبیت می‌کند

.

الزامات برای بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس و کیفیت برق به طور سیستماتیک در حال رشد است. متأسفانه، کیفیت برق به راحتی قابل کنترل نیست، عمدتاً به دلیل شکل فرار و غیر مادی آن. ارزیابی کیفیت توان را می توان با استفاده از روش های مختلفی از جمله روش های شناخته شده از مدیریت تولید در صنعت ماشین انجام داد. یکی از مشکلات اساسی در ارزیابی کیفیت انرژی، علیرغم استفاده از تکنیک های تجزیه و تحلیل تخصصی و اثبات شده، این واقعیت است که تا 11 ویژگی کیفی قابل اندازه گیری برای توصیف کامل استفاده می شود که به موجب آن در سه گروه اصلی مربوط به فرکانس، ولتاژ جمع آوری می شوند. اختلالات سطح و شکل یکی از روش‌های ساده‌تر برای تضمین کیفیت بسیار خوب انرژی، استفاده محلی از تجهیزات تخصصی برق است. انتخاب این دستگاه ها باید قبل از تجزیه و تحلیل کامل عیوب طراحی و انرژی باشد که می خواهیم از گیرنده محافظت کنیم. اکثر راه‌حل‌های یو پی اس موجود در بازار، نقص‌های انرژی انتخاب شده را برطرف می‌کنند، با این حال، مدل‌های انتخابی مشکلات جدیدی را ایجاد می‌کنند.

ممنون که تا بررسی کیفیت منبع تغذیه اضطراری با استفاده از یو پی اس در کنار فرصت کیش بودید.