انواع یو پی اس صنعتی

انواع یو پی اس صنعتی

یو پی اس (UPS)، دستگاهی الکترونیکی است که در زمان قطع جریان برق، توان مورد نیاز مدار را تامین کرده و از تجهیزات، در برابر نوسانات برقی محافظت می‌کند.

یو پی‌ اس صنعتی در سه نوع مختلف تولید شده و به فروش می‌رسد. هر کدام از این سه نوع سیستم یو پی‌ اس، ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارند؛ اما وظیفه تمام آن‌ها، ذخیره انرژی الکتریکی در باتری و تامین برق در مواقع مورد نیاز است.

یو پی اس آفلاین یا آماده به کار (Offline Or Standby UPS)

یو پی اس صنعتی آفلاین، ساده ‎ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوع UPS است که در تامین برق سیستم توسط باتری و حفاظت از دستگاه در برابر نوسانات نور، بازده بسیار بالایی دارد. این دستگاه تا زمانی که جریان برق شبکه برقرار باشد، در حالت آفلاین یا به اصطلاح در حالت «خواب» قرار دارد. به‌محض قطع جریان برق AC، یک سوئیچ انتقال (Transfer Switch) خودکار وارد مدار شده و باعث تامین برق مدار از دستگاه یو پی اس می ‎شود. به محض اتصال مجدد جریان برق شبکه، سوئیچ انتقال به شبکه متصل می‌شود و یو پی اس، دوباره به حالت خواب برمی‌گردد.

یکی از بزرگ‌ترین نقاط ضعف یو پی اس صنعتی آفلاین، این است که به صورت آنی وارد مدار نمی‎شود؛ در واقع پس از قطع جریان برق، چند ثانیه طول می‌کشد تا این دستگاه برق مدار را تامین کند؛ (حدودا ۲ تا ۱۰ میلی‌ثانیه). علاوه بر این، یوپی‌اس‌های آماده‌به‌کار نسبت به تغییرات فرکانس و ولتاژ، حساسیت زیادی ندارند؛ به همین دلیل برای صنایع بزرگ، دستگاه‌های پرمصرف و سیستم‌هایی که کیفیت برق‌رسانی خوبی ندارند، مناسب نیستند. اما برای دستگاه‎های کم‌مصرف مانند رایانه‌ها یا تجهیزات اداری گزینه مناسبی هستند.

دستگاه یو پی اس تعاملی خطی یا لاین‌ اینتراکتیو (Line Interactive UPS)

یوپی‌اس‌های صنعتی لاین اینتراکتیو حساس‌تر و پیشرفته‌تر از نوع آفلاین هستند و زمان تاخیر آن‌ها در اتصال، از دستگاه‌های آماده به کار کمتر است (حدودا ۲ تا ۴ میلی‎ثانیه). این دستگاه‌ها دارای یک ترانسفورماتور هستند که نوسانات و اعوجاج‌های کوچک در شبکه برق (کاهش و افزایش بیش از حد سطح ولتاژ) را برطرف می‌کند. یو پی اس‌ لاین اینترکتیو، همچنین دارای یک تنظیم‌کننده ولتاژ AVR است که در سطوح ولتاژ پایین، می‌تواند ولتاژ مورد نیاز سیستم را از طریق ترانس فراهم کند. در طراحی این دستگاه‌ها، اینورتر و باتری به AC خروجی یو پی اس متصل می‌شوند.

نحوه عملکرد این دستگاه تفاوت زیادی با دستگاه‌های آفلاین ندارد. در این دستگاه‌ها، در زمان برقراری جریان برق و طبیعی‌بودن تغذیه AC ورودی، اینورتر در حالت معکوس قرار می‌گیرد و باتری را شارژ می‌کند؛ اما به محض قطع برق، سوئیچ انتقال خودکار فعال می‌شود و جریان را از باتری به خروجی UPS می‎رساند. تفاوت این تجهیزات با یوپی‌اس‌های آفلاین علاوه بر وجود ترانسفورماتور، این است که در این تجهیزات، همواره اینورتر فعال است و با اتصال دائمی به خروجی مدار، باعث اصلاح نوسانات می‌شود.

دستگاه یو پی اس آنلاین یا تبدیل دوگانه (Online or Double-Conversion UPS)

یکی دیگر از انواع یو پی اس صنعتی، یو پی اس آنلاین یا «تبدیل دوگانه» است که به عنوان بهترین و پیشرفته‌ترین نوع این دستگاه‌ها شناخته می‌شود. اصلی‌ترین تفاوت این تجهیزات با دیگر انواع یو پی اس صنعتی، در نحوه عملکرد آن‌هاست. در این دستگاه‌ها، اینورتر همواره در مدار فعال است.

در حالت عادی و در زمان برقرار جریان برق، ورودی AC از یکسوکننده عبور کرده و به صورت جریان DC به باتری منتقل می‌شود. سپس، همین جریان به سمت اینورتر هدایت شده و به بار خروجی AC تبدیل می‌شود. در هنگام قطع برق، اینورتر که همچنان به باتری متصل است، برق متناوب مدار را تامین می‌کند؛ بدون آن‌که جریان قطع شود یا کوچک‌ترین تاخیر یا نوسانی در اتصال یو پی اس به مدار دیده شود. بنابراین، در یو پی اس آنلاین منبع تغذیه خروجی همیشه روشن می‌ماند و نیازی به سوئیچ انتقال نیست.

منبع تغذیه بدون وقفه آنلاین، دارای نوعی اینورتر با قابلیت اتصال و کار مداوم همراه با خنک‌کننده است و در صنایع بسیاری کاربرد دارد. این دستگاه‌ها به دو نوع تقسیم می‌شوند.

• یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه
• یو پی اس آنلاین دلتا

در یوپی‌اس‌های دوگانه، باتری‌ به اینورتر متصل است و یکسوکننده‌ها مستقیم به اینورتر وصل می‌شوند. با قطع جریان برق یا افت ولتاژ، یکسوکننده از مدار خارج شده و باتری‌ها، جریان برق را بدون هیچ تغییری در مدار منتقل می‌کنند. از طرف دیگر، یکسوکننده (رکتی‎فایر)، با حمل بار الکتریکی، باتری را شارژ می‌کند. یو پی اس دلتا دارای فناوری پیشرفته‌تری است و هیچ‌کدام از نقاط ضعف سایر انواع یو پی اس صنعتی را ندارد. این نوع سیستم یوپی‌اس نسبت به UPSهای دوگانه، بازده بالاتری دارد.

کاربرد هر کدام از انواع UPS در صنعت

همان‌طور که می‌دانید در تاسیسات صنعتی بزرگ، قطع جریان برق می‌تواند بازده عملیاتی را به میزان زیادی کم کند. سیستم‌های UPS اگر به درستی برای صنعت مربوطه انتخاب شوند، می‌توانند با عملکردی مناسب، از تاثیر منفی قطع برق یا افت ولتاژ بر مدار جلوگیری کنند و راندمان کاری را افزایش دهند. از مهم‌ترین کاربردهای انواع یو پی اس صنعتی می‌توان به پشتیبانی منبع اصلی انرژی و محافظت از تجهیزات در برابر نویزها و نوسانات اشاره کرد.

سیستم‌های UPS صنعتی می‌توانند از تجهیزات پیشرفته و گران‌قیمت شما در برابر قطعی برق غیرمنتظره، نوسانات ولتاژ و هارمونیک‌ها محافظت کنند. برای آن‌که دستگاه مناسبی را خریداری کنید، لازم است با کاربرد هر کدام از انواع یو پی اس صنعتی به طور اختصاصی آشنا باشید. جالب است بدانید که در صنایع بزرگ و پیشرفته، به طور معمول از منابع تغذیه بدون وقفه آنلاین استفاده می‌شود؛ زیرا عملکرد آنی آن‌ها باعث بازده بالاتر و اطمینان خاطر بیشتری می‌شود. در ادامه، چند مورد از کاربردهای هر کدام از این دستگاه‎ها نام برده می‌شود.

مزایا و کاربرد یو پی اس آفلاین

این دستگاه‌ها معمولا دارای ابعاد کوچک، وزن سبک، بازده بالا، موج خروجی سینوسی مناسب و قیمتی مقرون‌به‌صرفه هستند؛ اما به دلیل نحوه عملکردشان، در صنایع بزرگ و حساس استفاده نمی‌شوند. از رایج‌ترین کاربردهای یو پی اس آفلاین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• سیستم‌های POS (مخصوص فروش، کنترل سهام و حسابداری)
• تجهیزات الکترونیکی
• رایانه‌های شخصی

مزایا و کاربرد یو پی اس لاین اینتراکتیو

مزایای این تجهیزات به صورت زیر هستند:

• بازده و قابلیت اطمینان بالاتر از نوع آفلاین
• دارای توان بالا در فعال‌سازی بیشتر از یک ولتاژ ورودی
• قیمت مناسب
• قابلیت اصلاح ولتاژ بیش از اندازه کم یا زیاد

بیشترین کاربرد این سیستم‌ها، در سرورهای میان‌‌رده است. علاوه بر آن، در سیستم‌های بازی، تجهیزات شبکه، رایانه‌های شخصی، مشاغل کوچک و تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارند.

مزایا و کاربرد صنعتی یو پی اس آنلاین

برای آشنایی با کاربردی‌ترین مزایای UPS آنلاین به موارد زیر دقت کنید.

• بازده بالا و چگالی توان زیاد
• خروجی جریان برق با کیفیت بالا (بدون نویز و نوسان)
• انتقال جریان سریع و بدون تاخیر

با توجه به موارد بالا، می‌توان دلیل محبوبیت بالای این تجهیزات در بین صنایع را حدس زد. همان‌طور که پیش از این اشاره کردیم، این تجهیزات در صنایع کاربردهای زیادی دارند. برای مثال:

• استفاده در تجهیزات حساس فناوری اطلاعات
• تاسیسات بزرگ مخابراتی
• سرورهای پیشرفته (سیستم‌های حفاظت از اطلاعات)
• تجهیزات شبکه پیشرفته و مدیریت برنامه‌های ذخیره‌سازی
• مراکز داده
• بیمارستان‌ها و مراکز درمانی (سونوگرافی، رادیولوژی، MRI، سی‌تی‌ اسکن، ماموگرافی، آندوسکوپی، ICU و CCU، دندان‌پزشکی و آزمایشگاه‌ها)
• استفاده در فرودگاه‌ها (سیستم‌های اطلاعات پرواز و سیستم‌های موجود در برج مراقبت)
• مخابرات (سیستم‌های مخابراتی پیشرفته، تجهیزات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری در زمینه برقراری ارتباطات)
• یخچال و فریزر صنعتی
• تجهیزات امنیتی
• صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی، نیروگاه‌ها، مرکز کنترل خط لوله، تاسیسات دریایی و بسیاری صنایع دیگر.

کاربرد صنعتی هر کدام از انواع باتری‌های UPS

برای انتخاب مناسب‌ترین باتری‌ها برای یو پی اس صنعتی، لازم است با کاربرد هر کدام آشنا شوید. باتری‌ های سرب-اسیدی، رایج‌ترین باتری‌ها برای کاربردهای صنعتی UPS هستند. این تجهیزات با توجه به وزن‌ سنگین و ابعاد بزرگ، قیمت مناسبی دارند. باتری‌های سرب اسیدی در دو نوع VLA و VRLA (سیلد اسید) تولید می‌شوند.

باتری‌های VLA در تاسیسات بزرگ با درجه آمپرساعت بالا استفاده می‌شوند و باتری‌های VRLA برای به‌کارگیری در محیط‌های اداری، مصارف خانگی و مراکز داده مناسب‌تر هستند. بیشترین کاربرد باتری‌های نیکل-کادمیم در تاسیسات مخابراتی است. این تجهیزات نسبت به باتری‌های VRLA قیمت بالاتری دارند و در محدوده دمایی -۲۰ تا +۴۰ درجه سانتی‌گراد، عملکردی عالی دارند. 

باتری‌های لیتیوم-یون برای استفاده در محیط‌هایی با دمای بالا، بهترین انتخاب هستند. این تجهیزات نسبت به سایر انواع باتری‌های یو پی اس صنعتی، طول عمر بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتری دارند.

 

ویژگی‌های اصلی سیستم‌های UPS صنعتی

• طراحی شدید و تست عملکرد برای قابلیت اطمینان در شرایط سخت
• مناسب برای سایت هایی مانند تاسیسات هسته ای و سکوهای حفاری
• ساخته شده برای تحمل دمای بالا و آلودگی هوا
• به طور موثر در محدوده وسیع دمای محیط عمل می کند
• رطوبت هوا را مدیریت می کند
• ساخته شده برای مقاومت در برابر تنظیمات بسیار گرد و غبار و خورنده

با توجه به این ویژگی ها، واضح است که چرا سیستم های UPS صنعتی در محیط های بحرانی و سخت حیاتی هستند.

 

جهت اطلاع از تفاوت های یو پی اس صنعتی با یو پی اس اداری و تجاری اینجا کلیک کنید.