معرفی یو پی اس Eaton 9130

دستگاه

powerware-9130/”> یو پی اس Eaton 9130

با استفاده از تکنولوژی Online و قابلیت افزایش زمان پشتیبانی از طریق اتصال باتری External ، برای کاربردهای مختلف از جمله تجهیز سرورها، شبکه های کامپیوتری ،سیستمهای ذخیره سازی اطلاعات، سایر تجهیزات IT و همچنین تجهیزات پزشکی کوچک و متوسط مناسب می باشد. استفاده از دستگاه ۹۱۳۰ با توجه به راندمان بالاتر از ۹۵% این دستگاه، سبب کاهش میزان و هزینه برق مصرفی شده و از سوی دیگر وجود مدار ABM باعث می گردد که طول عمر با تری های دستگاه تا حدود ۵۰% افزایش یافته و در نتیجه هزینه تعویض باتری در دوران کار کرد دستگاه کمتر از دستگاه های مشابه باشد. این دستگاه مجهز به LCD رنگی بوده و در نتیجه مانیتور نمودن عملکردها و مقادیر ولتاژ و جریان و وضعیت باتری آن به سهولت انجام می پذیرد.

مشخصات

• تکنولوژی On-line double conversion
• مجهز به مدار اصلاح ضریب توان ورودی
• نمایشگر LED
• راه اندازی خودکار در زمان برگشت برق
• شکل موج خروجی کاملاً سینوسی
• محدوده وسیع ولتاژ و فرکانس ورودی
• قابلیت افزایش آمپرساعت باتری جهت پشتیبانی طولانی
• دارای کامل‌ترین مدار حفاظتی
• شارژرهای سوئیچینگ با توان‌های مختلف
• قابلیت نصب کارت SNMP
• راندمان بالای انرژی
• کنترل پیشرفته میکروپروسسوی
• نرم افزار قدرتمند مدیریت یو/پی/اس

کشور سازنده:ایالات متحده آمریکا
تکنولوژی ساخت:On Line Double Conversion
توان های موجود:2-3 KVA

موارد استفاده : کامپیوتر شخصی، تجهیزات ویدئویی و صوتی، شبکه‌های کوچک، مراکز سانترال، فروشگاه‌ها، سیستم‌های امنیتی، شبکه های سرور، سیستم های بانکی،، دستگاههای آزمایشگاهی و بیمارستانی

معرفی یو پی اس برند EXIMPOWER - قسمت 2

  مشخصات فنی برتر             ضریب THDi<5%  :

همانطور که میدانید دستگاه یو پی اس یک بار غیر خطی است که وقتی به شبکه برق شهر وصل میشود هارمونیکهایی را تولید میکند.این هارمونیک ها هر چه بیشتر باشند تأثیرات مخرب تری به شبکه برق شهر منتقل میکنند .

THDi پارامتری است که میزان آن در یک یو پی اس می تواند نشان دهنده میزان تأثیرات مخرب یک وسیله برقی در شبکهبرق شهر باشد . این پارامتر در یوپی اس های مختلف می تواند در محدوده   (5% الی 50%) باشد  همینطور این پارامتر تاثیر به سزایی در کارکرد بهینه تر یو پی اس با ژتراتور دارد . به این ترتیب که هرچه میزان THDi به عدد صفر نزدیک باشد قابلیت کارکرد بهینه یو پی اس با ژنراتور هم سنگ خود بیشتر  است. یعنی اگر THD  به 30%  یا بالاتر از ان برسد یو پی اس تنها قابلیت  کار باژنراتوری با 2الی 3 برابر یا حتی بیشتر از توان خود دارد .

بعنوان مثال اگر شرکتی دارای ژنراتور 6KVA   باشد و از یو پی اسی با این توان  اما با  30THDI   درصد استفاده کند این یوپی اس تنها میتواند 2KVA از 6KVA  توان خروجی ژنراتور را به مجموعه تحویل دهد بنابر توضیحات مذکور  اگر شرکتی از ژنراتور استفاده میکند منطقی است در هنگام خرید یو پی اس به پارامتر حیاتی توجه ویژه ای داشته باشد .

اثر تخریبی بزگ بودن THDI  تغییر شکل موج سینوسی برق شهر برای سایر مصرف کنندگان برق است و البته هزینه ای را نیز به کنتورهای که دیماند را نیز نشان میدهد به صورت ماهانه اضافه میکند .

THDI<5% از بررتری های این سیستم است زیرا بزرگ بودن این پارامتر در سایر سیستم ها به حدی است که معمولادر مشخصات فنی و کاتالوگ های تولید کنندگان درج نمی شود .

2-2 – INPUT POWER FACTOR  :  INPUTPF>0.9  یا ضریب توان در ورودی یک سیستم الکترونیکی مثل یوپی اس که از دیدگاه برق شهر بعنوان یک بار غیر خطی شناخته میشود . معمولا عامل بسیار تأثیر گذاری در ایجاد بار REACTIVE   روی  شبکه برق شهر است در برخی از یو پی اس ها با استفاده از یک سیستم الکترونیکی  اصلاح ضریب توان (PFC-Power Factor correction ) این پارامتر را که در اکثر یو پی اس ها حدود0.6   – 0.7  را به عددی نزدیک به عدد 1 میرسانند . در این صورت یو پی اس از لحاظ  امپدانسی  برای شبکه برق شهر مانند یک بار خطی میشود برای انجام این کار یا باید نوعشارژر آنها را از انواع  SCR   است .

این مشکل با یک مدار POER FACTOR FILTER  کمی اصلاح میشود ولی هرگز به مانند مدارات سیستم IGBT  نمیشود  . در یو پی اس های مدل   EXIM POWER  این کار به گونه ی اول انجام  شده است .لذا INPUT POWER FACTOR  به عدد استثنایی  0.99 رسیده است .

از طرفی  POWER FACTOR خود سیستم در مدل های ,1KVA, 2KVA 3KVA   عدد 0.9 است  ( بصورت سفارشی می توان از 0.8 استفاده کرد ).

لذا توانایی سرویس دهی به بارهایی با توان 20% بالاتر نسبت به مدلهای مشابه دارا است . برای مثال توان یک سیستم 6KVA  در این سیستم در حدود 5400 وات است  در صورتی که در سیسستم های مشابه  در بهترین حالت این توان به حدود 4200 ومیرسد .

2-3-وجود نرم افزار و سخت افزار مانیتورینگ (SNMP) :

شاید برای شما هم پیش آمده که در زمان قطعی برق و عدم دسترسی  به صفحه LCD  یو پی اس نتوانید از مقدار زمان پشتیبانی یو پی اس خبر دار شوید  کارت   SNMP به همراه نرم افزار  LanSafe   به مشتری این امکان را میدهد که در هر زمان به شرایط کامل  یو پی اس از قبیل ولتاژهای ورودی-خروجی –  دمای داخلی – ولتاژ باتری ها و… از طریق کارت SNMP  دسترسی داشته باشد ودر زمان قطعی برق شهر بتواند مدیریت صحیحی را بر روی مصرف کنندها انجام دهد . در  ضمن با استفاده از کارت SNMP  میتوان کلیه مشخصه های یو پی اس را کنترل نموده ودر صورت نیاز تغییر داد .

چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟

زمان Back up مدت زمانی است که باتری باید انرژی و توان مورد نیاز بار را تامین نماید و اغلب به آن زمان استقلال (Autonomy) یا زمان دشارژ نیز گفته می شود .

باتریها درانواع گوناگون و میزان آمپرساعت متفاوت عرضه می شوند ، بنابراین به منظور نصب باتری مناسب و استفاده ازآن باید محاسبه دقیقی انجام گیرد.

درانتخاب باتری با ظرفیت یا سرویس دهی مناسب حداقل به دو نکته باید توجه شود .

1.  بار باتری
2.  زمان استقلال یاBack up موردنیاز

ابتدا جریان کشیده شده از باتری را محاسبه می کنیم . به عنوان مثال :

اگر بار متصل به یو پی اس ۵KVA و ضریب توان آن ۰٫۸ باشد بار یو پی اس ۴kw است . اگر راندمان اینورتر یو پی اس ۹۰% بــاشد تلفـات اینــورتـر۳۶/ kw0 است . بنــابراین بــرای تغـذیه بار باتری باید به انــدازه Kw 4.36= 0.36 KW + 4KW توان ((dc تولید کند.

حال اگر ولتاژ ثابت باتری ۱۹۲ ولت باشد و زمان Back up ، ۳۰ دقیقه باشد . ابتدا جریان dc را محاسبه می کنیم که جریان ۲۲٫۷۱خواهد شد .

توجه : محاسبه فوق به شکل ساده در این جا آمده است زیرا ولتاژ واقعی باتری با دشارژشدن آن افت می کند .

سازندگان باتری همیشه جداول یا نمودارهایی را عرضه می کنند که با استفاده از اطلاعات آنها می توان ظرفیت سرویس دهی موردنیاز را تعیین کرد.

در مورد مثال فوق باتوجه به اطلاعات ارائه شده از سوی سازندگان باتری ، ۱۶ عدد باتری (۱۹۲ ولت) با ۲۴ آمپر ساعت ظرفیت سرویس دهی می تواند برای ۳۰ دقیقه بار را تغذیه کند .

چگونه UPS مناسب خود را انتخاب کنیم؟

پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه UPS

۱٫ THD(Total Harmonic Distortion) : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند . بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.
۲٫ زمان سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر می گردد . ( فقط
۳٫ On line / UPS زمان سوئیچ صفر دارد ) زمان پشتیبانی : مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر ، این زمان بستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد می گردد فقط یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین۴ تا ۸ ساعت) را داشته باشد در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارژ دارد.
۴٫ نویز شنیداری : زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند ،استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا می باشند ضروری می باشد.
۵٫ سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.
۶٫ استحکام و قابلیت اطمینان : استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای انتخاب یو پی اس می باشد.
۷٫ تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی : چنانچه منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس آنلاین استفاده شود و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است ،یو پی اس ها Line Interactive توصیه می شود.

البته در انتخاب تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی های مداوم و غیره …..)

توان نامی : از دو راه می توان توان نامی را برای UPS را محاسبه نمود

روش اول : توان مصرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.

روش دوم : جریان مصرفی کل دستگاهها را اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب می نما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.

البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا ۷۰% از توان خروجی یو پی اس باشد تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان لحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.

رنج تغیرات ولتاژ و فرکانس ورودی:میزان تغیرات ولتاژ ورودی و فرکانس بدان معنی است که بازه ولتاژ ورودی و فرکانس( مثلآ
۱۶۰~۲۸۰ vae ولتاژ و فرکانس از ۴۵~۶۵ ) اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون استفاده از باتری و با استفاده از کونوانسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه دهد .در صورتی که یو پی اسخارج از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت Backup رفته و ورودی را قطع می نماید و از باتری استفاده می کند تا مجددا به حالت نرمال برگردد.رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون (بازه ولتاژ و فرکانس خروجی یو پی اس) آن باید با بازه ولتاژ ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس هماهنگ باشد ،در یو پی اس ها ی online رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲%+ و فرکانس کمتر از۰٫۵%+ در یو پی اس ها ی off_line و line_Interactive رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+ تا ۳%+ وفرکانس بین ۵/۲% تا ۵/۰% می باشد.

فرق یو پی اس های Off Line,Line Interactive,On Line

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 :

به طور کلی ، 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 .

یو پی اس آفلاین (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 کونوانسیون 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.

یو پی اس Line – Interactive

این نوع یو پی اس شامل دستگاههایی می شود که در آنها سعی شده با اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیرBy pass عملکرد بهتری نسبت به سری Off-line ارائه شود . دو نوع از متـداولترین سیستمهای این رده یو پی اس مجهز به ترانس Buck/Boost وترانس ferrorvesonat می باشد.مشابه مدلهای Off-Line یو پی اس مدل Line-Interactive بار خــود را از طـریق مسیرBypass تغذیه می کند وبراثر هر حادثه ای که سبب قطع برق شهر شود آن رابه اینورتر انتقال می دهد. در بخشهای باتری، شارژر و مدار اینورتر نیز با سیستم Off-Line مشابه است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در مسیر By pass بار کمتر به اینورتر انتقال می یابد. چنین سیستمی تاثیر بیشتری درکاهش هزینه ها داشته و عمر مفید باتری در مقایسه با Off-Line بیشتر می شود.

انواع یو پی اس لاین اینتر اکتیو(Line – Interactive)

۱- ترانس
Buck/Boost جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.یک یو پی اس در این طبقه بندی می تواند با دامنه ولتاژ ورودی بین +%۲۰ تا – %۳۰ فراتر از محدوده ولتاژ نامی و با استفاده از مسیر Bypass ، ولتاژ بار خود را تامین کند.

۲- عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است. این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ تا +%۲۰ خروجی تنها ۳%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیرBypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اسعملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.

۳- در Bi- directional power converter تنها یک بلوک جایگزینی یکسو کننده (شارژر) و مدار اینورتر می شود، خیلی سریع تغییر حالت داده و به عنوان یک مدار اینورتر عمل می کند. همچنین از این نوع طراحی می توان در مدار Buck/Boost یا در هر کدام از سیستم های مختلف Line-interactive استفاده کرد.

یو پی اس آنلاین (On-Line)

اولین تفاوت بین این طرح و آنچه که قبلا در سیستم off-line توضیح داده شد این است که شارژ باتری با بخش”یکسو کننده/شارژر”تعویض شده است.بخش “یکسو کننده /شارژر” ممکن است از دو قسمت جداگانه یا یک بلوک قدرت کامل تشکیل شده باشد.زمانیکه برق شهر در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرزی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می کند.در صورتی که برق ورودی (برق شهر)قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DCاینورتر توسط باتری تامین می شود و از این زمان باتری رفته رفته خالی می شود.این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان حفاظت را ارائه می کند زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود.به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال هست در حالت عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به خوبی در برابر اختلالات برق شهر محافظت می شود.چون یکسو کننده و اینورتر مانند یک سد در برابر نویز موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در نهایت یک ولتاژ خروجی کاملآ تثبیت شده را تامین می کنند.اگـر ولتــاژ ورودی از محدوده مجاز(مثل۱۰%+ تا ۲۰%-) تجاوز کند یا این که کاملآ قطع شود .اینورتر با استفاده از انرزی باتری به کار خود ادامه می دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می شود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاز را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است.