دستگاه یو پی اس چه وظیفه ای در سازمان دارد؟
دستگاه یو پی اس، دستگاهی الکترونیکی می باشد که به منظور تامین دائم انرژی برای دستگاه‌های مصرف کننده در سازمان ها و ادارجات طراحی شده است که به اختلالات موجود در شبکه و قطع و وصل برق بسیارحساس است و به دلیل حساسیت های بسیار بالا به قطعی ونوسانات برق مجموعه های درمانی و بیمارستانی ، مخابراتی ، کامپیوتری و غیره ، از تجهیزات موردنیاز این مجموعه ها می‌باشند.
از نمونه مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه برق شهری تغییراتی مثل افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ، انواع مختلف اعوجاج لحظه ای یا دایم و تغییر فرکانس هستند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی ودستگاه های تولید شده ودقت وحساسیت های بالای آنها وکاربرد های خاص و ویژه خود خود به تجهیزاتی همچون منبع تغذیه بدون هیچ گونه وقفه ای نیاز مند هستند تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
درحقیقت استفاده از یک انرژی پشتیبان مانند سیستم تامین انرژی بدون وقفه (UPS) شما را قادرمیسازد که بربیشترمشکلات ناشی ازبرق شهرفائق آیید وهمچنین محافظت دربرابرقطع کلی برق را نیز بدست آورید
شما می توانید سطوح مختلفی ازحفاظت را درمقابل مشکلات برق برای سیستم خود جهت جلوگیری ازتخریب ویا ازدست دادن اطلاعات به کارگیرید.
با توجه به اینکه روشهای نسبتاً کم هزینه بسیاری را جهت تامین سطوحی ازحفاظت درمقابل مشکلات برق شهری برای تجهیزات می توانید به کار گیرید، هیچ یک ازآنها نمی توانند به خوبی یک دستگاه تامین برق بدون وقفه (یو پی اس) سیستم شما را در قبال مشکلات برق شهر حفاظت کنند.
زمانی یوپی اس ها به عنوان یک سیستم گران ارزیابی می شدند اما امروزه با توجه به گران قیمت بودن تجهیزات از نظر سخت افزاری و یا اطلاعات و داده ها ، هزینه تهیه و تامین یک دستگاه یوپی اس کاملا ارزان و مقرون به صرفه می باشد .
قبل ازوارد شدن به جزئیات کارکرداین سیستم، بد نیست که نگاه سریعی به ساختارآن بیندازیم.
هدف اصلی یک دستگاه یوپی اس تهیه یک منبع بدون وقفه انرژی برای تجهیزی است که از آن محافطت میکند. این کار دقیقاً چگونه انجام میگیرد؟
دوشاخه یک وسیله الکترونیکی که به برق شهر(یا به کاهش دهنده تغییرات ولتاژی که به برق شهر متصل است) وصل میشود فقط ازیک منبع نیرواستفاده میکند.اگربرق شهرقطع شود،آن وسیله دراثرانقطاع الکتریسیته بسرعت خاموش میشود.یک یو پی اس این معادله را با فراهم نمودن دو منبع قدرت برای وسیله خود به هم میزند.
Ups ها به گونه ای طراحی شده اند که همواره دو منبع انرژی وجود داشته باشد. یکی منبع انرژی اولیه (برق شهر) ودیگری منبعی که در صورت قطع منبع اول وارد مدارمیشود و به آن منبع ثانویه (باتری) گفته میشود.
بسته به نوع یو پی اس گاهی اوقات سوییچی برای کنترل اینکه کدامیک از منابع نیرو درهرلحظه مورد استفاده قرارمیگیرند تعبیه شده است.این سوییچ به محض اینکه متوجه شود که منبع اولیه قطع شده است ازحالت اولیه به حالت ثانویه تغییرمیکند وزمانیکه منبع اولیه مجدداً وصل شد از حالت ثانویه به حالت اولیه بازمیگردد.
البته برق شهر، متناوب است و تجهیزات شما ازبرق متناوب استفاده میکند اگرچه تمامی باتریها برق مستقیم تولید می کنند.بنابراین قسمتی از یوپی اس به نام شارژر عمل تبدیل انرژی متناوب به مستقیم جهت شارژ باتری ها را بر عهده دارد .
یو پی اس ها برای مقابله با مشکلات برق AC سیستم ها طراحی و ساخته می شوند. یو پی اس ها می توانند برای مثال برای حفاظت رایانه شخصی معمولی در محدوده از چند صد ولت آمپر وبرای مراکز بزرگی نظیر مراکز مخابراتی و صنعتی و رایانه ای تا چند میلیون ولت آمپر طراحی و ساخته شده و به بازار عرضه شوند. وجود باتری یو پی اس در یک سیستم یو پی اس این اطمینان را در سیستم ایجاد می کند که در صورتی که جریان برق قطع گردد، وظایف یو پی اس به درستی ادامه خواهد یافت.
یک یو پی اس بدون باتری هیچ وقت درست کار نمی کند. در واقع وظیفه باتری یو پی اس ها ذخیره سازی انرژی جریان برق است که درحین قطعی برق انرژی لازم را فراهم میکند. باتری های یو پی اس ها در سه مدل طول عمر زیاد ، متوسط وکم تولید می شوند.
همچنین بخشی دیگر بنام inverter نیز برای تبدیل انرژی مستقیم ذخیره شده در باتری به برق متناوب جهت راه اندازی دستگاه شما در تمامی یو پی اس ها تعبیه شده است. از اینرو میتوان از باتری ، شارژر و اینورتر به عنوان اصلی ترین بخش های یک دستگاه یو پی اس اشاره نمود .
در برخی ازانواع ups ها یک مبدل بزرگ برق متناوب به مستقیم وجود دارد وinverter همواره نیروی لازم برای راه اندازی وسیله را تامین میکند وخود inverter انرژی لازم راازمنبع اولیه و ازطریق مبدل برق متناوب به مستقیم یا از باتری تامین میکند.
Ups ها در انواع گوناگون و اندازه های متفاوت وجود دارند. واحد اندازه گیری یوپی اس ، توان یا VA (حاصلضرب ولتاژ در جریان خروجی ) می باشد . هر چه اینورتر یک دستگاه یوپی اس قویتر باشد توان و قدرت یو پی اس بیشتر خواهد بود به عبارتی میتوان تعداد و توان تجهیزات بیشتری را پشتیبانی نمود از طرفی هرچه باتری های به کاررفته در یوپی اس از ظرفیت بالاتری برخوردار باشند زمان برقدهی در هنگام قطعی برق شهر بالاتر خواهد بود .
یوپی اس های مختلف دارای ویژگی های گوناگونی مانند آلارمهای هشدار به هنگام بروز خطا یا اضافه بار ، نرم افزارکنترل کامپیوتر به منظور ذخیره کردن اطلاعات و خاموش کردن کامپیوتر و امکانات دیگر می باشند.
یوپی اس از چهار بخش اصلی تشکیل شده است :
باتری:
باتری ها انواع مختلفی دارند و به شکل های متفاوتی در بازار موجود می باشند و همچنین برای مصارف مختلفی از آن استفاده میشود و یکی از کاربردهای باتری در تجهیزاتی مانند UPS است .باتری متصل به UPS عملکردش به اینگونه است که :
ابتدا باتری ها از طریق شارژر دستگاه UPS متناسب با ظرفیت باتری که عموما برحسب آمپر مشخص میشود شارژ شده و در ادامه هنگام قطعی برق ، عملکرد باتری مشخص میشود یعنی جریان ذخیره شده در باتری از طریق UPS بر اساس فاکتورهایی به دستگاه مورد نظر به صورت خودکار ارسال میشود. انواع باتری قابل استفاده در UPS ها باتری های نیکل کادمیم و اسیدی سربی هستند.
بهترین و مناسب ترین باتری برای UPS ها نوع سربی اسیدی است که دارای دو نوع تر یا درپوش باز و خشک یا درپوش بسته می باشد. باتری خشک یا درپوش بسته به علت این که نیاز کمی به سرویس و نگهداری دارد و نسبت به نوع دیگر دارای طول عمر بیشتری است، مورد استقبال بیشتری قرار گرفته است.
مبدل DC به AC
یکسو کننده شارژ
کلید غیر هادی
اصول کار یو پی اس در ساده ترین حالت بدین صورت می باشد که بار در حالت عادی از ورودی AC تامین می کند و همزمان شارژر با یکسو سازی ورودی AC و تبدیل کردن ان به جریان DC باطری را شارژ می کند.بعد از اینکه ورودی AC نامناسب و یا قطع تشخیص داده بشود ،اینورتر بی درنگ با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون توقف تامین می کند.
مدت زمان برق دهی در یو پی اس
با توجه به اینکه زمان انرژی دهی .پشتیبانی سیستم UPS محدود می باشد , نیاز به یک سیستم by-Stand ژنراتوری می باشد . هرگاه در یک سیستم کاری حساس که فاقد ژنراتور by- Stand است برق شهر قطع شود تنها منبع برق موجود انرژی الکتریکی حاصل از باتری UPS می باشد در نهایت نیز مدت زمانی که بار میتواند برق دریافت کند به ظرفیت سرویس دهی باتری و میزان مصرف بار UPS بستگی خواهد داشت .
با قطع یو پی اس در مدت زمان Outonomy (استقلال) برق مورد نیاز تجهیزات را تامین خواهد کرد و بعد از گذشت این زمان با فرض اینکه برنامه نرم افزاری مناسب Shutdown شدن سیستم موجود و قابل اجرا باشد سیگنالی به بار میفرستند تا عملیات منظم Shutdown انجام شود بدین ترتیب بدون از دست دادن اطلاعات برنامه ها بسته و سیستم خاموش می شود اما مسئله تنها حفظ اطلاعات نیست و اگر برق سیتسمهای پردازش و اطلاعات و تجهیزات ارتباطی به مدت بیشتری قطع باشد این سیستمها سودمندی کارایی و برخی از فعالیت های تجاری مهم خود را از دست خواهند داد.
اگر سیستم مورد بحث شامل یک ژنراتور با قابلیت تشخیص اتوماتیک قطع برق (AMF )باشد با قطع شدن برق یو پی اس در طی مدت لازم برای روشن شدن و کار کردن ژنراتور بار را تغذیه خواهد کرد با فرض اینکه برای این منظور یک ژنراتور با توان مناسب انتخاب شده باشد یو پی اس آن را بعنوان یک جایگزین برای برق شهر فرض کرده باتریها را شارژ می کند و Load مصرفی را تغذبه می کند . نکته قابل توجه اینکه فرکانس و ولتاژ ژنراتور باید درمحدود قابل قبولی باشد که UPS آن را بعنوان ورودی قبول نماید و الا با وجود روشن بودن ژنراتور گاهی اوقات UPS از باتری استفاده می نماید و ودر عمل ژنراتور بلا استفاده است .
طبق استاندارد های جهانی یو پی اس ها دارای انواع ۳تکنولوژی زیر می باشند :
Line Interactive
Double Coversion
Passive Standby
مشکلات برق شهر و کاربرد دستگاه یو پی اس
افزایش شدید ولتاژ (Spike & Surge): افزایش شدید ولتاژ بر اثر رعد و برق و عمل تعویض در شبکه برق به وجود می اید و در اثر ان ممکن است که ولتاژ بصورت کاملا غیر عادیتا چندین معادل ولتاژ شبکه بالا برود .بصورت معمول در یو پی اس ها، انواع مدارها برای حفاظت قرار داده می شود که انرژی تولید شده در اثر این افزایش را حذف کرده تا از اسیب آن به تجهیزات پیشگیری شود.
نویز ( Noise ) : بصورت معمول تجهیزاتی برقی نظیر اجاق گاز وجود دارند که باعث ایجاد عواملی مانند تداخل الکترو مغناطیسی و نویز در برق شهر میشود که برای جلوگیری از این مشکل در یوپی اس ها قسمتی به نام فیلتر جایگذاری می شود تا اثرات ناشی از نویز را بتواند تا حد بسیار زیادی کاهش و جلوگیری کند.
افت طولانی ولتاژ ( Brown Out ): وقتی با این مشکل روبرو می شویم عملکرد یو پی اس شبیه حالت قطع برق می شود و در واقع برق قطع می گردد. می توان برای رفع این نقص از استابیلایزر ( تثبیت کننده ولتاژ) استفاده کرد که کاهش ولتاژ را تامین نماید و کاربرانی که حتی به یو پی اس متصل نیستند را نیز تحت مراقبت و پوشش قرار می دهد.
کاهش ناگهانی ولتاژ ( Power Sag ): این عامل بصورت معمول بر اثر پیاده سازی بارهای الکترو موتور در شبکه برق به وجود آمده و باعث Crash کردن و نهایتا Reset شدن سیستم های کامپیوتر و یا قفل کردن کیبورد میشود . وقتی چنین پدیده ای در شبکه برق بوجود می اید ، یوپی اس به مدت چند لحظه عمل کرده و توان مصرفی تجهیزات را از باطری تامین و پس از رفع اشکالات برق، به وضعیت عادی خود باز می گردد.
افزایش طولانی ولتاژ ( Over Voltage ): وقتی این افزایش ولتاژ به مدت طولانی ادامه پیدا می کند تجهیزات سخت افزاری بصورت معمول اسیب دیده و خسارات زیادی برجای میگذارد. در این حالت یو پی اس برق مصرف کننده هارا تامین می کند و به برق شهر اجازه اتصال را به تجهیزات و مصرف کننده ها نمی دهد، همچنینبرای رفع این مشکل بصورت معمول میتوان از استابلایزر استفاده کرد.
یو پی اس چگونه کار میکند
سیستم ذخیره دائمی انرژی یا یو پی اس دارای مدار و عملکرد ساده ای است. سیستم یو پی اس چگونه کار میکند؟ یو پی اس ها از سه بخش یکسو کننده، باتری ذخیره انرژی، کلیدهای رله، مدار یا بورد تنظیم جریان و اینورتر تشکیل شده اند. از نظر فیزیکی یک یو پی اس یک مخزن ذخیره هوشمند انرژی برق است. جریان برق شبکه یا همان برق شهر غالبا دارای نوسانات ولتاژی است که نای از تغییرات مصرف در شبکه است. با کاش مصرف در برخی ساعات، ولتاژ ۲۰ تا ۳۰ ولت افزایش می یابد و برعکس در مواقع پیک مصرف جریان بسیار زیادی از شبکه عبور میکند و جریان و ولتاژ دایما در شبکه نوسان میکند. این نوسانات برای مصرف کننده مطلوب نیستند. یو پی اس توسط یک مدار یکسو کننده جریان خام و بی کیفیت را تبدیل به یک جریان مستقیم DC می نماید. یکسو کننده یو پی اس چگونه کار میکند نیز خود مهم ایت و یکسو کننده نیز باید نسبت به نوسانات برق ورودی مصون باشند و حرارت زیادی تولید نکنند. در مرحله بعد جریان در باتریهای سربی ذخیره میشود. بسته به طراحی باتری و کیفیت مواد آن و تعداد آن یو پی اس میتواند ۲ تا ۸ ساعت جریان را در خود ذخیره کند که از این مقدار معمولا ۱۰% انتهایی آن قابل استفاده کامل نیست و با نوسان ولتاژ همراه است. طراحی باتری در شکل هندسی و فضایی که یو پی اس اشغال میکند نیز اثر بسیار دارد. انواع آلمانی و آمریکایی معمولا از نسبت توان به وزن بیشتری برخوردارند.
مرحله نهایی کار یو پی اس
در نهایت هنگامی که نوسانات ولتاژ به حد مشخص تنظیم شده در رله رسید، مدار اصلی یا بای پی عبور جریان قطع و مدار خروجی باتری بکار می افتد و جریان باتری وارد یک بورد اصلاحگر می شود و کیفیت برق بالاتر میرود. بورد تنظیمی اشاره شده فقط در یو پی اس های با کیفیت برق خیلی بالا تعبیه میشود. در نهایت جریان وارد یک اینورتر میشود تا مجددا به جریان متناوب تبدیل شود.
شما می توانید انواع یو پی اس (یو پی اس صنعتی ، یوپی اس خانگی ، یو پی اس اداری)، استابلایزر و انواع باتری یو پی اس را با نازل ترین قیمت از شرکت بهین یو پی اس ماهور خریداری نمایید.
برای خرید یا مشاوره ی رایگان با شماره های مندرج در سایت تماس حاصل فرمایید.
