کارکرد همزمان UPS یو پی اس و ژنراتور

   Minimize

جهت بالا بردن ضریب اطمینان و داشتن برق پایدار و قابل اطمینان ، عملکرد همزمان  یو پی اس UPS و ژنراتور  در کنار یکدیگر بهترین انتخاب می باشد که در این حالت توجه به توانایی  و کارایی هر کدام از این دستگاه ها بسیار هائز اهمیت است . ما سعی بر آن داریم تا اطلاعاتی در این  مورد به شرح ذیل ارائه نماییم .

ژنراتور :

ژنراتور ماشینی است که نیروی مکانیکی را به نیروی الکتریکی تبدیل می نماید و اساس کار ژنراتور بر پایه حرکت یک هادی در داخل میدان مغناطیسی می باشد که جریان الکتریکی را داخل هادی القاء می نماید و بر اساس حرکت مکانیکی نیروی اکتریکی تولید می گردد  که به ژنراتور مولد برق و یا دینام و یا آلترناتور نیز می گویند و در نهایت خود ژنراتور باید به یک محرک و یا موتور کوبل گردد تا حرکت مکانیکی هادی داخل ژنراتور شکل گیرد .

انواع ژنراتورها

     به طور عمومی ژنراتورها  از لحاظ نوع سوخت مصرفی به دو دسته پایه گازسوز و یا ژنراتورهای دیزلی سوخت فسیلی مایع( دیزلی وبنزینی ) تقسیم می گردند که در ژنراتورهای گازسوز به دلیل اینکه کلاً سوخت گاز در شرایط برابر با بقیه سوختهای فسیلی مایع توان ایجاد انرژی محدودتری دارد به تبع آن ، ایجاد گشتاور کمتری در موتور مولد برق می باشد .   لذا حتی المقدور توان ژنراتور های گاز سوز جهت اتصال به مدار یو پی اس UPS بایستی از حدود 3 برابر توان یو پی اس  UPS بییشتر باشد .

      ژنراتورها از لحاظ ساختاری نیز دارای انواع مختلفی از قبیل ژنراتورهای DC و ژنراتورهای القایی وژنراتورهای سنکرون و توربوژنراتورها می باشند .

  یو پی اس UPS

کلمه یو پی اس UPS مخفف Uninterruptible Power Supply  به معنی منبع تغذیه بدون وقفه می باشد که این دستگاه برق مستقیم DC باتریها را گرفته و به برق متناوب تبدیل می نماید و با این عملکرد در زمان وصل برق شهر باتریها را ذخیره می نماید و در زمان قطع برق ، ولتاژ مستقیم DC را به برق متناوب و بدون هرگونه نویز و نوسان ( برق پایدار و پاک ) تبدیل و به مصرف کننده بدون هرگونه وقفه و یا قطع شدن و ریست شدن ، برق رسانی  می نماید  .

    جهت توضیحات بیشتر در مورد  یو پی اس (UPS)  به « مقالات » مراجعه نمایید .

نياز به UPS در كنار ژنراتور

  اكثراً دستگاه   UPSرا صرفاً  به عنوان دستگاه برق اضطراري شناخته و كارايي و قابليت آن را فقط در زمان قطع برق شهر مي دانند و با داشتن ژنراتور (يا هر دستگاه مولد برق) بر آن باورند كه احتياجي به يوپي اس ندارند. در حالي كه اگر بخواهيم سيستم شبكه برق يك سيستم پایدار ON Line و بدون هر گونه نويز و نوسانات باشد ، حتماً بایستی از ژنراتور و يوپي اس به صورت همزمان استفاده نمود كه  مزاياي اين سيستم به شرح ذيل مي باشد.

1-    مكانيزم داخلي ژنراتورها مكانيكي بوده و  به مدت زماني نياز دارندتا با شبكه برق سينك شوند و اين وقفه هر چند كوتاه باعث خاموش و يا  ريست شدن مصرف كننده ها مي شود و غير از صدمه زدن به دستگاههاي مصرف كننده باعث از بین رفتن  اطلاعات و  حافظه  دستگاه كه بعضي مواقع حاصل ساعتها تلاش بوده مي شود. در حالي كه با استفاده از یو پی اس  UPS در خروجی ژنراتور كه توانايي اتصال سريع به شبكه برق  (بصورتON Line) بدون خاموش و يا ريست كردن مصرف كننده ها را دارند مي توان از اين مشكل جلوگيري كرد.

2-    ژنراتورها اغلب داراي ولتاژ خروجي ثابت و يكنواختي نيستند و دائماً ولتاژ خروجي آنها در حال تغيير  و  نوسان مي باشد و چون UPS های ایمن توان مجهز به سيستم تثبيت ولتاژ برق خروجي((Automatic Voltage Regulation AVR مي باشند ,  مي توانند عمل تثبيت ولتاژ را در دامنه وسيعي از تغييرات ولتاژ برق ورودي انجام دهند و هميشه به طور ثابت ولتاژ تثبيت شده 220 ولت را در خروجي خود داشته باشند.

3-    در زمان وصل بودن برق شهر ژنراتورها عملا" كاري انجام نمي دهند در حالي كه یو پی اس UPS با توجه به دارا بودن فيلترهاي حفاظتي RFI  و EMI و حفاظت درمقابل جريان و ولتاژ اضافه , رعدوبرق , نويزهاي خارجي ، هميشه در مدار بوده و از مصرف كننده هاي حساس مانند دستگاه هاي پزشكي آزمايشگاهي , وسايل اندازه گيري دقيق و دستگاه هاي نظامي و كامپيوترها وسرورها  ....  حفاظت مي نمايد.

4-   یو پی اس UPS داراي پورت نرم افزاري بوده كه با اتصال به كامپيوتر و اینترنت میتواند مقدار ولتاژ شبکه ، ولتاژ خروجی ، مقدار بارمصرفی و جریان ، فرکانس و میزان شارژ باتریها و دمای داخل یو پی اس UPS و تست باتریها و قابلیت ارسال فرمان خاموش سازی و یا راه اندازی مجدد یو پی اس UPS و قابلیت ارائه منحنی های گرافیکی از وضعیت برق و قابلیت تنظیم دما و مصرف و شارژ بحرانی و غیره را ارائه نماید .



نیاز به ژنراتور در کنار UPS

یو پی اسUPS برای تامین انرژی در زمان قطع برق به باطریها وابسته هستند . باطریهای UPSیو پی اس عمدتاً باطریهای سیلد لید اسید  SEALED LEAD ACIDساکن بوده  که این باطریها به تبع مشخصات بسیار خوب و طول عمر مفید بالا و بی نیاز از سرویس و نگهداری بوده ولی قیمت این نوع باتری ها گران بوده و همین امر باعث استفاده از UPS یو پی اس به همراه ژنراتور می گردد  چراکه با استفاده از ژنراتور تا زمانی که سوخت داخل تانکر ژنراتور باشد می توانیم برق تولید نماییم  و در اين صورت زمان استفاده از باتری , زمان كوتاهي خواهد بود و در نتيجه یو پی اس UPS به باتريهاي كم حجم تر , ارزانتر و با طول عمر بالاتر احتياج دارد.

     بطور كلي در صورت بكار گيري همزمان از ژنراتور و UPS خلع نبود برق جبران شده و نوسانات و نويزهايي كه مي توانند به قسمتهاي  نرم افزاري و سخت افزاري مصرف كننده ها آسيب برسانند حذف مي شوند.  


انتخاب ژنراتور مناسب

    برای انتخاب ژنراتور ابتدا باید اطلاعات کامل از مقدار بار مصرفی داشته باشیم و یا تمامی توان مصرف کننده ها را طبق مشخصات فنی آنها بررسی نمود ولی باید توجه داشت برای دستگاههای سلفی از جمله سیستم های موتوری مانند کولر ، تهویه ، و یخچال و موتور خانه ، و آسانسور و غیره باید حدوداً 3 برابر توان نامی برای جریان لحظه راه اندازی محاسبه نمود .


انتخاب UPS مناسب در کنار ژنراتور

ژنراتور باید 2 برابر توان نامی یو پی اس  UPSدر نظر گرفته شود،چرا که فرض کنید که توان یو پی اس UPS و ژنراتور برابر باشد و باری به اندازه حداکثر توان خروجی یو پی اس UPS به آن  متصل گردد در این حالت ، با قطع برق شهر، یو پی اس UPS توسط باطریها ، مصرف کننده ها را تغذیه می نماید و با روشن شدن ژنراتور ( در صورت داشتن یک ژنراتور متوسط یا خوب ) یو پی اس UPSتشخیص می دهد که برق مناسب با فرکانسی در بازده عملکرد یو پی اس UPSبه آن متصل شده است ، لذا تصمیم به انتقال قدرت خروجی از باطریها به برق ژنراتور صورت می گیرد . به محض انتقال قدرت از باطریها به ژنراتور ، جریان کشیده  شده باعث فشار مضاعف به روی روتور دینام و به تبع آن کم شدن دور موتور ژنراتور و پائین آمدن مقدار ولتاژ تولید شده به همراه تلرانس شدید درمیزان فرکانس برق تولیدی می گردد . البته ژنراتور خود این موضوع راحس کرده و با تغییر در مصرف سوخت و افزایش توان سعی در برطرف کردن این نقیصه می نماید اما زمان لازم جهت ثبات وضعیت ژنراتور خیلی زیادتر از محدودۀ مجازی است که یو پی اس UPS برای آن طراحی شده است. لذا بلافاصله مجدداً UPS توان مصرفی را به باطریها انتقال می دهد و این وضعیت آنقدر ادامه پیدا میکند تا باطریها خالی شده ویا دستگاه UPSیو پی اس و ژنراتور صدمه دیده و از مدار خارج گردند .

   در اداره جات  و سازمانها یا شرکتهایی که دارای ژنراتورهای عظیم الجثه و پرتوان هستند، نگرانی از بابت توان ژنراتورها وجود ندارد و معمولاً  UPS یو پی اس های تا 20kva  ( این رنج فراوانی مصرف دارد ) با ژنراتور های بالای 100KVA به راحتی سنگرون می گردند .




مناسب ترین نوع یو پی اس UPS جهت کارکرد با ژنراتور

با توجه به نوع کارکرد مکانیکی ژنراتور عمدتاً ولتاژ و فرکانس خروجی ژنراتور ثابت نبوده و دائم در حال تغییر و در بعضی مواقع ، تغییرات سریع در فرکانس دارد ( البته در بعضی از ژنراتورهایی که عمدتاً ژنراتورهای بزرگی هستند نوسانات فرکانس و ولتاژ کمتر دیده می شود ) لذا حتماً باید از UPS هایی استفاده گردد که دارای دامنه باز ولتاژ و فرکانس ورودی بوده که UPS های ON LINE DOUBLE CONVERSION شرکت ایمن توان می تواند بهترین گزینه برای این مورد باشد چرا که دارای دامنه باز فرکانس ورودی از 46 الی 54 هرتز و ولتاژ 130 تا 300 ولت می باشد . و با توجه به دارا بودن انواع فیلترها ، بهترین انتخاب جهت ایجاد بالاترین سطح ایمنی برای سیستمهای حساس –سرورها –تجهیزات پزشکی – آزمایشگاهی دیتا سنترها و مراکز نظامی و غیره می باشد .

UPSیو پی اس های ایمن توان با بهره گیری از بالاترین سطح کیفی قطعات و ساخت و تولید ، درانواع رنجها و توانهای موجود و قابلیت سنکرون شدن با ژنراتور ها را دارا و باعث کم شدن هزینه های نگهداری و خرید اولیه باطری با آمپر ساعت بالا و تبعاً گران می گردد.

نیاز به برق پایدار با ضریب اطمینان بالا

باید توجه داشت درمراکزی که عملکرد صحیح و به موقع و دائمی دستگاهها بسیار هائز اهمیت می باشد و درهیچ حالتی نباید برق سیستمها قطع گردد مانند بیمارستانها ، دستگاههای اتاق عمل و یا سرورهای اصلی بانک ها ، وزارت خانه ها و مراکز نظامی و یا شبکه های اطلاع رسانی ON LINE و برخی دیگر از مراکز باید حتماً از سیستم ژنراتور مرکزی به همراه سیستم emergency و UPS مجهز به BY Pass اتوماتیک به همراه کابینت باتری برای حداقل یک ساعت برق دهی backup time استفاده گردد چرا که اگر به هر دلیلی برق شهر قطع و ژنراتور در مدار قرار نگیرد UPS بتواند به مدت یک ساعت از سیستم های حساس پشتیبانی نماید و در صورتی که UPS دچار مشکل گردد کلید اتوماتیک By Pass برق ژنراتور را به مصرف کننده انتقال می دهد و اگر بخواهیم باز ضریب اطمینان را بالاتر ببریم می توانیم از سیستم پشتبان Redundant استفاده نماییم یعنی یک یو پی اس UPS دیگر با همان مدل وتوان بعنوان پشتیبان Redundant به یو پی اس UPS اصلی متصل نمود که در صورت هرگونه مشکل برای یو پی اس UPS شماره یک یو پی اس UPS شماره دو بدن وقفه و قعطی وارد مدار گردد . این سیستم گونه ای طراحی شده است که میزان قطعی برق برای مصرف کننده به حداقل می رسد .  


^ بالا