وحدة تزويد الطاقة غير المنقطعة: الغرض وتفاصيل UPS المحلي

للحفاظ على قابلية تشغيل الأجهزة في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يتم استخدام وحدة إمداد طاقة غير متقطعة. اعتمادًا على نوع العملاء الذين يتم خدمتهم ومعلمات الكهرباء ، تحتاج إلى اختيار نماذج مختلفة. هذه الأجهزة مطلوبة ، لذلك ليس من الصعب الحصول على العينة المطلوبة وفقًا لخصائصها.

ولكن قبل الشراء ، تحتاج إلى فهم ميزاته بشكل مستقل ، وعدم الوثوق بهذا السؤال للمديرين المهتمين بالمبيعات.

في هذه المادة ، سننظر في جهاز وميزات UPS ، ونتحدث أيضًا عن قواعد استخدامه.

دوائر التيار المتردد

للاستخدام المنزلي ، يتم استخدام أجهزة للطاقة غير المنقطعة ، متصلة بشبكة أحادية الطور بجهد 220 فولت ، والتي يمكن لبعض الوقت في حالة عدم وجود مستهلكين لإمدادات الكهرباء الذين يحتاجون إلى نفس الجهد.

هناك أيضًا UPS متصلاً بمدخلات شبكة ثلاثية الطور ، ويكون الناتج إما 380 فولت أو 220 فولت. ومع ذلك ، فهي باهظة الثمن ، يتم استخدامها إذا لزم الأمر للحصول على طاقة مستقلة من 10 كيلو فولت · أ ، وهو غير مطلوب للاحتياجات المحلية.

تنقسم UPS UPS المنزلية وفقًا لمخطط التشغيل إلى الأنواع التالية:

• النسخ الاحتياطي (غير متصل) ؛
• تفاعلية (تفاعلية خطية) ؛
• تحويل مزدوج (عبر الإنترنت).

وهي تختلف في جودة جهد الإخراج والسعر. الأرخص هي النسخ الاحتياطية ، والأغلى هي التحويل المزدوج.

تتطلب أبسط دوائر تزويد الطاقة الزائدة تتابع التبديل والتصفية السلبية لقمع التداخل

يتم استخدام مقوم في الشاحن لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. ويحدث التحول العكسي باستخدام العاكس.

في مصادر الطاقة غير المنقطعة ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت المرحلات الكهروميكانيكية العادية لتحويل الدائرة من الشبكة إلى البطارية. إذا كان هذا الجزء عالي الجودة ، فإن موارده كافية طوال مدة تشغيل UPS. ولكن في أغلب الأحيان ، عندما تنهار الوحدة ، تكمن المشكلة بدقة في هذا العنصر الهيكلي.

تختلف الدائرة التفاعلية عن الدائرة الاحتياطية بوجود مثبت جهد. وهي مصنوعة على شكل محول ذاتي مع لفات متصلة مباشرة

استقرار الجهد موجود أيضًا في العديد من الأجهزة المنزلية ، لذلك إذا كانت الانحرافات غير مهمة ، فلا فائدة من الحصول على نموذج تفاعلي خطي أكثر تكلفة.

غالبًا ما يجبر وجود المحول الشركة المصنعة على استخدام التبريد القسري ، لذلك فإن وحدات UPS هذه مجهزة بمبردات. تنبعث منها ضوضاء مماثلة في شدة تشغيل وحدة نظام الكمبيوتر.

قوة العاكس في الدائرة عبر الإنترنت على أساس مستمر من البطاريات. لذلك ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يكون وقت التبديل إلى طاقة احتياطية صفرًا

كما أن أكثر أجهزة التحويل المزدوجة تعقيدًا ومكلفة لها أيضًا أقل كفاءة. تذهب الكهرباء إلى الحرارة التي يصدرها الجهاز. لذلك ، يجب تبرير استخدامها.

أهم عنصر من هذا النوع من إمدادات الطاقة غير المنقطعة هو رد فعل فوري لانقطاع التيار الكهربائي. ولكن بالنسبة لمعظم الأجهزة المنزلية ، هذا ليس مهمًا جدًا. عادة ما تكمل نفس أجهزة الكمبيوتر النسخ الاحتياطي UPS أو النوع التفاعلي.

أهم المعلمات

هناك العديد من العروض في السوق لبيع إمدادات الطاقة المنزلية غير المنقطعة. من أجل تحديد الغرض منها بشكل صحيح وعدم ارتكاب خطأ في الاختيار ، تحتاج إلى فهم المعلمات التي يجب الانتباه إليها في المقام الأول.

المواصفات الرئيسية

تحدد الطاقة الناتجة للجهاز الحد الأقصى للقيمة المسموح بها التي يمكن للوحدة منحها للمستهلك. تقاس بالفولت أمبير (VA). لراحة المستخدمين ، غالبًا ما يتم اقتباس هذه القيمة و بالواط.

لقياس حمل الأجهزة ، يمكنك إما استخدام مقياس التيار أو حسابه باستخدام قراءات العداد المركب في الشقة.

يمكنك قياس الكهرباء المستهلكة باستخدام مقياس التيار الكهربائي (مقياس الواط) مع مقبس. يجب ضبط الجهاز المتصل على الطاقة القصوى

عند تحديد القوة الحقيقية للكمبيوتر ، لا ينبغي للمرء أن يسترشد بتصنيف مصدر الطاقة ، حيث يتم شراؤه دائمًا بهامش.

إذا لم يكن هناك مقياس ammeter ، فأنت بحاجة إلى تنفيذ الخطوات التالية:

1. افصل جميع الدوائر في الدرع ، باستثناء الدائرة التي يتم تشغيل الكمبيوتر منها.
2. افصل جميع الأجهزة في هذه الدائرة.
3. قم بتشغيل الكمبيوتر وتشغيل برنامج نموذجي عليه (على سبيل المثال ، فيديو YouTube).
4. انتظر حتى يتغير عاشر كيلوواط على العداد.
5. خذ وقتًا قبل التغيير التالي.

متوسط ​​استهلاك الطاقة (ص، واط) لهذه الفترة (روالدقائق) بواسطة الصيغة التالية:

P = 100 * (60 / طن)

السمة المهمة التالية هي عمر البطارية. يعتمد هذا المؤشر على الحمل الذي تعانيه UPS حاليًا. بالحد الأقصى من الطاقة المسموح بها ، تستمر بطاريات الجهاز المنزلي لمدة 1-3 دقائق. وفي النصف - أطول بكثير (حتى 10 دقائق).

يوضح الرسم البياني لاعتماد عمر البطارية على متوسط ​​الحمل أن هذا الاعتماد غير خطي. هذا يرجع إلى طريقة تفريغ البطارية.

يتبع هذا استنتاجين:

• أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، من الضروري تقليل الحمل الذي تستهلكه الأجهزة ؛
• من المستحسن شراء UPS بسعة تتجاوز المحسوبة بنسبة 30 ٪ على الأقل.

يوضح نطاق جهد الدخل الحد الأدنى والحد الأقصى للجهد المسموح به للشبكة ، حيث لن يكون هناك تحويل للطاقة إلى البطاريات. كقاعدة ، تتحمل جميع وحدات UPS فترات زمنية تبلغ 180-260 فولت.

يمكن لبعض الشركات المصنعة تلبية مؤشرات (إعلان) جيدة جدًا ، على سبيل المثال ، القيمة الأقل هي 110 فولت. هنا تحتاج إلى التأكد من أن هذه الأرقام مأخوذة للحمل الأقصى ، وليس للنصف.

مؤشر فني مهم آخر هو مستوى الضوضاء. تولد وحدات UPS المتفاعلة عبر الإنترنت الكثير من الحرارة ، لذلك يقوم المصنعون بتثبيت المراوح عليها. إذا كانت المبردات رخيصة الثمن ، فمع مرور الوقت سيحدثون ضجة ، وهو أمر غير مرغوب فيه لغرفة المعيشة.

الواجهة والإعداد

يمكن أن يكون مظهر الكتل متنوعًا جدًا. عادة ما يكون لها شكل مستطيل كلاسيكي ، حيث توجد على الجانب الأمامي مؤشرات أو شاشة ، وفي الخلف توجد موصلات طاقة. رقمهم ليس مهمًا جدًا ، لأنه عند الإخراج يمكنك توصيل سلك تمديد بقمزة. هذا لن يتعارض مع مفهوم UPS.

قد يحتوي النموذج على شاشة LCD ، حيث سيتم عرض الموقف مع توريد الأجهزة المتصلة: توفر الطاقة ، عدد المستهلكين ، شحن البطارية ، إلخ.

نظام العرض يقلل من تكلفة المعدات. بالإضافة إلى ذلك ، هو أكثر عملية. إذا كنت بحاجة إلى معرفة أي معلمات ، فإن العديد من النماذج لها وظيفة الاتصال بجهاز الكمبيوتر

لمعرفة معلمات مصدر الطاقة ، وحالة بطاريات UPS وكيف تعمل ، يمكنك توصيلها بجهاز كمبيوتر. بالنسبة للعديد من النماذج ، يتم تنفيذ هذه الوظيفة ويتم تطوير البرنامج.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الواجهة:

• USB الاتصال الأكثر شيوعًا بين جهاز كمبيوتر و UPS.
• RS-232 (منفذ COM). نادرا ما توجد في النماذج المنزلية.
• إيثرنت 10/100. يتم استخدامه للتحكم عن بعد لمصدر طاقة غير منقطع.

تم تطوير برنامج الحصول على الخصائص مع UPS وإدارتها ليس فقط للإصدارات المختلفة من Windows. لذلك ، على سبيل المثال ، تمتلك الشركة المصنعة المعروفة Powercom إصدار Android من البرنامج الذي يسمح لك بمراقبة حالة الطاقة عن بُعد ، وإذا لزم الأمر ، قم بضبط تشغيل مصدر الطاقة غير المنقطع.

يسمح لك البرنامج بتتبع الخصائص الرئيسية لشبكة الطاقة ، مثل جهد الدخل والإخراج ، والتردد. يمكنك أيضًا معرفة شحن البطارية ودرجة حرارة الجهاز

يتم وضع وحدات الطاقة غير المنقطعة في المنطقة المجاورة مباشرة للمستهلكين المحميين للكهرباء. عادة ما يتم وضعها على الأرض أو على الرفوف. تم تجهيز بعض الموديلات بمشابك تسمح لك بتثبيتها على الجدران.

إخراج الجودة الحالية

يجب أن تنتج إمدادات الطاقة غير المنقطعة تيارًا بجودة مناسبة. عند التشغيل من البطاريات ، يكون العاكس هو المسؤول عن ذلك ، وفي حالة الطاقة من الشبكة ، يجب أن تعمل اللحظات الصعبة على تنعيم المرشحات والمثبت. التدخلات الناشئة في دائرة كهربائية لها نشأة وعواقب مختلفة للإلكترونيات. لذلك ، تحتاج هذه المسألة أيضًا إلى فهمها بعناية.

تدخل وحماية الشبكة

تم تجهيز جميع وحدات UPS الحديثة بالحماية من المشكلات المرتبطة بالأجهزة المخدومة. إذا تجاوز الحمل الإجمالي الحد الأقصى المسموح به أو حدث ماس كهربائي ، فسيقوم مزود الطاقة غير المنقطع بإيقاف الطاقة على الفور.

يمكن تقسيم تداخل الشبكة إلى التردد والنبض. الأولى ليست خطيرة للغاية ، خاصة بالنسبة لمصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر أو أجهزة التلفزيون ، والتي تحول التيار المتردد إلى التيار المباشر. يمكن أن يسبب هذا الأخير مشكلة في أي إلكترونيات.

لذلك ، تم تجهيز معظم وحدات UPS بالتيار الزائد والحماية التوافقية بمكثفات ومرشحات تمرير عالي.

تتم إزالة التداخل على الخط على مرحلتين. أولاً ، تقوم المكثفات بقطع النبضات عالية التردد ، ثم يقوم المرشح بتنعيم القفزات الصغيرة

مشكلة ظهور نبضات الجهد العالي مميزة ليس فقط لكابلات الطاقة ، ولكن أيضًا لشبكات نقل البيانات - الكمبيوتر أو الهاتف.يمكن أن تحدث بسبب التعرض للكهرباء في الغلاف الجوي وانهيار الأسلاك المجاورة والتداخل الكهربائي وغيرها من الأسباب.

ينتج العديد من الشركات المصنعة نماذج لها القدرة على حماية الشبكة المحلية. لهذا ، UPS لديها اثنين موصل RJ-45 - واحد عند المدخل والآخر عند المخرج. تمر الإشارة من خلال مرشح يثبط الطفرات. النظام هو نفسه لخطوط الهاتف ، فقط الموصلات بتنسيق RJ-11.

الجهد المنخفض والعالي

يتم تنفيذ تعديل الجهد باستخدام منظم الجهد التلقائي (AVR) ، والعنصر الرئيسي هو المحول الذاتي. يعتمد مبدأ تشغيله على تغيير في عدد دورات إحدى اللفات ، مما يؤدي إلى تغيير في الجهد في اتجاه زيادة قيمته أو تقليلها.

يسمح لك وجود AVR في UPS بعدم تشغيل الوضع المستقل في كل مرة مع انحراف طفيف في الجهد عن المؤشرات القياسية. هذا يزيد بشكل كبير من عمر البطارية.

تعد أجهزة القياس المتعددة الاحترافية مثل CEM DT 9909 قادرة على تسجيل قيم الجهد لفترة طويلة. يمكن أن يساعد استخدام مثل هذا الجهاز في اختيار مثبت أو UPS

وفقًا لـ GOST 29322-2014 ، يُسمح بانحراف 10 بالمائة من الجهد عن القيمة المرجعية لمدة لا تزيد عن ساعة واحدة. جميع وحدات UPS الحديثة ذات المنظمين تتعامل مع مثل هذه التقلبات.

وضوح الإخراج

يعتمد نوع إشارة الخرج على طراز العاكس المثبت في UPS. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون منحنى جهد التيار المتردد موجة جيبية. ولكن بعد التحويل من خلال العاكس ، يأخذ شكلًا تدريجيًا.

كلما زاد عدد الخطوات في الجهد اللحظي مقابل منحنى الوقت ، كلما كانت جودة التيار المتناوب أفضل. بالنسبة لبعض الأجهزة ، هذا مهم.

تحتاج المعدات التي تحتوي على محركات غير متزامنة (ثلاجة وتكييف هواء) ، وإمدادات طاقة المحولات (معدات صوتية عالية الجودة) ، وإمدادات طاقة APFC (خوادم وأجهزة كمبيوتر قوية) إلى موجة جيبية نظيفة أو قريبة تقريبًا.

لا يوجد عاكس واحد ، وبالتالي ، فإن UPS لا يعطي موجة جيبية نقية ، بحيث لا يكتب مصنعو المعدات في الكتيبات الإعلانية. يتم تقييم تقريب إشارة الخرج إلى الموجة الجيبية من خلال معامل التشوه غير الخطي (THD).

يمكن اعتبار الإشارة القادمة من الكتلة الجيبية عند THD <5٪. بالنسبة لبعض الموديلات ، مثل IMV NetPro 2000 ، هذا الرقم هو 2٪ فقط.

قواعد استخدام UPS

عند شراء مصدر طاقة غير منقطع لتنظيم الطاقة الاحتياطية ، تحتاج إلى فهم الأجهزة التي يمكن استخدامها معها. في بعض الأحيان يكون من المستحيل إدارة UPS فقط ، وبعد ذلك يجب اتخاذ تدابير إضافية لتوفير الكهرباء للمنزل.

توصيل الأجهزة المنزلية

أجهزة الكمبيوتر والمودم وأجهزة التوجيه وأجهزة الفيديو والصوت هي أجهزة منزلية أو مكتبية نموذجية يتم توصيل إمدادات الطاقة غير المنقطعة بها. إذا كانت هذه التقنية تحتوي على إمدادات طاقة تحويل عادية ، فسيكون كافياً لشراء نماذج رخيصة نسبيًا لا تنتج موجة جيبية نقية.

الموديلات الحديثة مدمجة ولها تصميم جذاب يمتزج بشكل متناغم مع الأجهزة الأخرى في داخل غرفة المعيشة

بالنسبة للإضاءة ، لا تحتاج أيضًا إلى شراء منتجات باهظة الثمن. الشيء الرئيسي هنا هو حساب الطاقة القصوى وعمر البطارية بشكل صحيح.

مع انقطاع التيار الكهربائي المتكرر ، فإن مشكلة إزالة الجليد غير المخطط لها للثلاجات وتلف الطعام ذات صلة. لحماية هذه المعدات بمحركات تحريضية ، ستكون هناك حاجة إلى UPS لجهاز أكثر تعقيدًا ، حيث يلزم وجود إشارة جيبية "نقية".

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري مراعاة وجود تيارات البدء التي تحدث عند بدء تشغيل المحرك. مبسطة لمعدات التبريد ، يمكن تحديد قيمتها بضرب قيمة الطاقة في 5.

على سبيل المثال ، إذا كان المطبخ يحتوي على ثلاجة بقوة إجمالية تبلغ 300 واط (عند بدء التشغيل - 1500 واط) وفريزر لـ 200 واط (عند بدء التشغيل - 1000 واط) ، فأنت بحاجة إلى مصدر طاقة مع موجة جيبية نقية وقوة قصوى لا تقل عن 1700 واط. يتم الحصول على هذه القيمة في حالة عمل الفريزر ، وفي هذا الوقت يتم تشغيل الثلاجة. من غير المحتمل البدء المتزامن لكلا المحركين ، وحتى مثل UPS يمكن أن تصمد أمام زيادة ثانية واحدة تبلغ 2.7 كيلووات.

يمكن أن تعمل كتلة من النوع عبر الإنترنت بطاقة قصوى تبلغ 2000 واط لمدة نصف ساعة تقريبًا مع إجمالي استهلاك يبلغ 500 واط. نظرًا لأن وضع التبريد يستغرق حوالي 5 دقائق ، فإن مصدر الطاقة غير المنقطع مضمون لمدة 6 بدايات لكلا الجهازين.

في المنازل والأكواخ الخاصة ، يعد استخدام UPS لدعم نظام التدفئة بالدوران القسري أمرًا ذا صلة أيضًا. تحتاج المضخات أيضًا إلى جيب نقي

كما يتم استخدام إمدادات الطاقة غير المنقطعة بنشاط لتشغيل مراجل تسخين الغاز. نظرًا لتكلفة الجهاز المتصل ، لا يجب عليك توفير جودة UPS في هذه الحالة.

الاحتياطي وإمدادات الطاقة الإضافية

بالنسبة للعديد من الأجهزة المنزلية ، من المستحيل اختيار UPS غير مكلف ، حيث ستكون هناك حاجة إلى طاقة قصوى كبيرة لفترة طويلة من عمر البطارية. تستهلك الغسالات والأفران الكهربائية وأنظمة تكييف الهواء الموزعة الكثير من الكهرباء.

يمكنك ، بالطبع ، الاستغناء عن هذه الأجهزة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يُنصح بهذا إذا كانت مثل هذه الانقطاعات تحدث نادرًا ولفترة قصيرة. ولكن إذا تم اتخاذ قرار لتزويد المستهلكين الأقوياء بالطاقة المستقلة ، فمن الأفضل استخدام البنزين أو مولدات الديزل. من أجل البدء السريع في غياب الجهد ، يتم استخدام نظام إدخال احتياطي تلقائي (ATS).

إذا كان لديك مصدر طاقة إضافي ، فيجب الاستمرار في استخدام UPS ، على الأقل لأجهزة الكمبيوتر. من المستحيل تشغيل المولد فورًا واستعادة مصدر الطاقة.

استقرار الجهد المنخفض

ترتبط مشكلة انخفاض الجهد بالكائنات المتصلة بشبكات قديمة أو منخفضة الطاقة. إذا ظهر هذا الموقف باستمرار ، فمن الأفضل استخدام المدخلات استقرار.

في وجود مثبت ، سيتم تخفيض جهد الشبكة الداخلية إلى المؤشرات القياسية. سيؤثر ذلك أيضًا على الأجهزة غير المتصلة بشبكة UPS.

مع انخفاض الجهد ، تزداد قوة التيار المار عبر شبكة المنزل. على سبيل المثال ، دع الطاقة الإجمالية للمستهلكين المتصلين بشبكة UPS تكون 1.5 كيلو وات وأن جهد التغذية يساوي 190 فولت.

ثم بحلول قانون أوم:

• أنا₁ = 1500/190 = 7.9 أ - التيار في الدائرة إلى UPS بدون مثبت ؛
• أنا₂ = 1500/220 = 6.8 أ - التيار في الدائرة إلى UPS مع مثبت.

وبالتالي ، ستشهد شبكة داخل المنزل بدون مثبت زيادة في الحمل ، والتي لا يمكن أخذها في الاعتبار عند اختيار قسم الأسلاك.

لذلك ، مع الجهد المنخفض المستمر ، من الأفضل تثبيت مثبت. في هذه الحالة ، سيكون الحمل على المحول الذاتي لـ UPS أقل ، مما يطيل من عمر الخدمة. بالإضافة إلى ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار معادلة الجهد ، من الممكن شراء إمدادات طاقة غير متقطعة أرخص.

مصدر طاقة غير منقطع للمستهلكين الحاليين

بالنسبة لبعض الأجهزة ، تحتاج إلى توفير طاقة تيار مستمر غير متقطعة 12 أو 24 أو 48 فولت من هذا النوع للبيع أيضًا. في اختصارها يوجد اختصار "DC". توجد أيضًا كتل ذات مصدر جهد 60 أو 110 أو 220 فولت ، ولكن يتم استخدامها في الصناعة أو الطاقة.

الفرق بين طاقة التيار المستمر غير المنقطعة في الجهاز الداخلي من النماذج الكلاسيكية هو عدم وجود العاكس. يتم توصيل البطاريات مباشرة بالإخراج من خلال موصل بمحول قياس محدد للتيار لمنع التفريغ العميق غير المقبول للبطاريات.

في بعض الأحيان قد يتم تثبيت محول استقرار عند الإخراج إذا كانت الأجهزة التي تعمل بواسطة UPS حساسة لتقلبات الجهد الصغيرة.

جنبا إلى جنب مع محولات الجهد ، فإن 48 W DC UPS قادرة على تزويد نظام المراقبة بالفيديو بمحيط يصل إلى 1 كم

يتم استخدام إمدادات الطاقة الزائدة لحماية المعدات المنزلية التالية التي تعمل من التيار المباشر:

• أنظمة المراقبة بالفيديو والأمن ؛
• جميع أنواع أجهزة الاستشعار (تسرب ، دخان ، نار ، حركة ، إلخ) ؛
• أنظمة الإضاءة ؛
• أجهزة الاتصالات
• أنظمة الاتصالات ؛
• مكونات نظام التحكم "المنزل الذكي".

لدى العديد من وحدات UPS DC خيار توصيل البطاريات الخارجية. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون الأداء المستقل للأجهزة التي تخدمها طويلًا جدًا.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

باختصار حول الخصائص الرئيسية لل UPS المنزلية:

تنوع أنواع UPS وخصائصها هو نتيجة لظروف مختلفة لاستخدامها: الطاقة ونوع الأجهزة المتصلة والمعلمات والمشكلات النموذجية لمصدر طاقة معين. عادةً ما يكون مصدر الطاقة غير المنقطع أغلى عنصر في النظام ، ولكن استقرار تشغيله يعتمد عليه. لذلك ، من الضروري تحديد ظروف التشغيل والتعامل بعناية مع اختيار النموذج.

هل لا تزال لديك أسئلة حول موضوع المقالة؟ أو هل يمكنك استكمال هذه المواد بمعلومات UPS مثيرة للاهتمام؟ يرجى كتابة تعليقاتك وطرح الأسئلة وتبادل الخبرات في الكتلة أدناه.