ما هي أنواع وحدات تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS) المُصنّفة وفقًا لمبدأ عملها؟ تُقسّم وحدات تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS) إلى ثلاث فئات: احتياطية، متصلة، وتفاعلية متصلة. يتراوح أداء وحدة تزويد الطاقة من الأعلى إلى الأدنى بين: تحويل مزدوج متصل، متصل، تفاعلي، ونسخ احتياطي. يتناسب السعر عادةً مع الأداء. يُساعد فهم آلية عمل وحدة تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS) على حمايتها بشكل أفضل أثناء الصيانة اليومية.
ما هي أنواع مصدر الطاقة UPS المصنفة حسب مبدأ العمل؟
مصدر طاقة UPS هو ما يُسمى عادةً بمصدر الطاقة غير المنقطع. يعمل مزود الطاقة بثلاثة أوضاع:
١. يُغذّى مصدر طاقة UPS الاحتياطي مباشرةً من التيار الكهربائي إلى الحمل عندما يكون التيار الكهربائي طبيعيًا. عند تجاوز التيار الكهربائي نطاق عمله أو انقطاعه، يُحوّل مصدر الطاقة إلى عاكس البطارية عبر مفتاح التحويل. يتميز هذا المصدر ببنيته البسيطة وحجمه الصغير وتكلفته المنخفضة، إلا أن نطاق جهد الدخل ضيق، وجهد الخرج مستقر نسبيًا، ودقته ضعيفة، ووقت التحويل قصير، وشكل موجة الخرج عادةً ما يكون مربعًا.
مزود طاقة UPS بمخرج موجة جيبية احتياطية: يمكن أن يتراوح خرج الوحدة بين 0.25 كيلوواط و2 كيلوواط. عند تغيير جهد التيار الكهربائي الرئيسي بين 170 فولت و264 فولت، يتجاوز جهد UPS هذا الحد.
٢. يُغذّى مصدر طاقة UPS التفاعلي عبر الإنترنت مباشرةً من التيار الكهربائي إلى الحمل عندما يكون التيار الكهربائي طبيعيًا. عند انخفاض أو ارتفاع التيار الكهربائي، يُخرَج خط منظم الجهد الداخلي لـ UPS. عند انقطاع التيار الكهربائي أو خلله، يُحوَّل مصدر الطاقة إلى عاكس البطارية عبر مفتاح التحويل. يتميز بنطاق جهد دخل واسع، وانخفاض مستوى الضجيج، وصغر حجمه، وخصائص أخرى، بالإضافة إلى وقت تحويل قصير.
يتميز مصدر الطاقة التفاعلي عبر الإنترنت بوظيفة الترشيح، وقدرة قوية على مكافحة التداخل في المدينة، ووقت تحويل أقل من 4 مللي ثانية، ومخرج العاكس عبارة عن موجة جيبية تناظرية، لذلك يمكن تجهيزه بالخوادم وأجهزة التوجيه ومعدات الشبكة الأخرى، أو استخدامه في المناطق ذات بيئة الطاقة القاسية.
٣. مزود طاقة UPS متصل بالإنترنت، فعندما يكون التيار الكهربائي الرئيسي سليمًا، يُزوّد العاكس بجهد تيار مستمر للحمل؛ وعندما يكون التيار الكهربائي غير سليم، يُغذّى العاكس بالبطارية، ويكون العاكس دائمًا في حالة تشغيل لضمان استمرارية الخرج. يتميز بنطاق جهد دخل واسع جدًا، ووقت تحويل قصير، وثبات جهد الخرج، ودقة عالية، وهو مناسب بشكل خاص لمتطلبات إمدادات الطاقة العالية، ولكن تكلفته النسبية مرتفعة. حاليًا، تُعدّ مصادر طاقة UPS التي تزيد قدرتها عن ٣ كيلو فولت أمبير مصدر طاقة UPS متصلًا بالإنترنت بالكامل تقريبًا.
إن بنية طاقة UPS عبر الإنترنت معقدة، ولكنها تتمتع بأداء مثالي ويمكنها حل جميع مشاكل إمدادات الطاقة، مثل سلسلة PS رباعية الاتجاهات، والتي يمكنها إخراج موجة جيبية نقية من التيار المتردد بشكل مستمر دون انقطاع، ويمكنها حل جميع مشاكل الطاقة مثل الارتفاع المفاجئ، والزيادة المفاجئة، وانحراف التردد؛ والتي تتطلب استثمارًا كبيرًا، وعادة ما تستخدم في بيئة الطاقة الصعبة للمعدات الحرجة ومركز الشبكة.
أربعة أوضاع لتشغيل UPS
اعتمادًا على حالة الاستخدام، يمكن تحويل مصدر الطاقة غير المنقطع لجهاز UPS إلى أربعة أوضاع عمل مختلفة: وضع التشغيل العادي، ووضع تشغيل البطارية، ووضع التشغيل الجانبي، ووضع الصيانة الجانبي.
1. التشغيل العادي
في ظل الظروف العادية، فإن مبدأ إمداد الطاقة لنظام إمداد الطاقة غير المنقطع UPS هو تحويل طاقة الإدخال AC إلى تيار مستمر عندما تكون المدينة طبيعية، ثم شحن البطارية لاستخدام انقطاع الطاقة؛ يجب التأكيد على أن نظام إمداد الطاقة UPS لا يعمل عند انقطاع الطاقة، إذا كان الجهد منخفضًا جدًا أو مرتفعًا جدًا، فإن الانفجار الفوري يؤثر على جودة الطاقة للتشغيل العادي للمعدات، ونظام UPS في حالة العمل لتوفير إمداد طاقة مستقر ونظيف لمعدات الحمل.
2. عملية التجاوز
عندما يكون التيار الكهربائي الرئيسي طبيعيًا، أو عند حدوث حمل زائد على طاقة UPS، أو عند تجاوز أمر التشغيل (يدويًا أو تلقائيًا)، أو ارتفاع درجة حرارة العاكس، أو تعطل الجهاز، عادةً ما يُحوّل خرج العاكس إلى تجاوز، أي إلى مصدر طاقة رئيسي مُغذّى مباشرةً. ونظرًا لأن تردد طور خرج UPS يجب أن يكون مطابقًا لتردد التيار الرئيسي أثناء تجاوز التردد، فقد تم اعتماد تقنية مزامنة قفل الطور لضمان مزامنة خرج UPS مع تردد التيار الرئيسي.
3. صيانة الالتفافية
عند إصلاح مصدر طاقة الطوارئ لجهاز UPS، يُضبط التجاوز يدويًا لضمان إمداد معدات الحمل بالطاقة بشكل طبيعي. بعد انتهاء عملية الصيانة، يُعاد تشغيل مصدر طاقة جهاز UPS، ويعود إلى التشغيل الطبيعي.
4. بطارية احتياطية
عند انقطاع التيار الكهربائي، يقوم جهاز UPS بتحويل التيار المستمر المخزن في البطارية إلى تيار متردد. عندها، يتم تغذية العاكس من البطارية، ويستمر العاكس في توفير الطاقة وتزويد الحمل بالطاقة اللازمة لتحقيق وظيفة التزويد المستمر.
أعلاه هو تصنيف مصدر الطاقة غير المنقطع (UPS). مصدر الطاقة غير المنقطع هو في الواقع جهاز إمداد طاقة خاص يُستخدم لضمان سلامة الأجهزة الإلكترونية. عند عمل التيار الكهربائي بشكل طبيعي، يعمل على استقرار الضغط، مما يضمن سلامة الكهرباء. في حال انقطاع التيار الكهربائي أو حدوث أي عطل، يمكنه تحويل الطاقة الكهربائية الأصلية إلى جهد التيار الكهربائي العادي لتوفير الكهرباء في حالات الطوارئ.
وقت النشر: ١٠ يوليو ٢٠٢٣
