ولتاژ سیستم کابل زمینی

یکی از مطالعاتی که شرکت DSTAR   در آمریکا در مورد کابل های زمینی انجام داده است ، بررسی اثرات یو پی اسولتاژهای گذرای ضربه در آنها به دلایلی همچون صاعقه می باشد . نقص کابل های زمینی با عایق پلی اتیلنی و امثال آن بخشهایی از صنعت را دچار مشکل کرده است. یکی از دلایل اصلی خرابی های زودرس، اضافه ولتاژهای مکرری است که بعلت حالت های گذرا در سیستم ایجاد می شوند .

یو پی اس

یک سیستم کامل آزمایشی در آزمایشگاه GE   (جنرال الکتریک) برای آزمایش روشهای مختلف حفاظت کابل در مقابل اضافه ولتاژ ایجاد شده است. این مجموعه شامل کابل نوترال مرکزی لخت بوده که در یک محفظه انعطاف پذیر حمل می گردد و امکان آزمایش کابل های کوتاه( ft300  ) و بلند ( f t  1350 ) را فراهم می کند.

فروش یو پی اس

برای انجام آزمایش ولتاژ ضربه یک سر کابل را به یک    riser pole  وصل نموده که از طریق آن ولتاژ ضربه شبیه سازی یو پی اسشده صاعقه به آن اعمال میگردد. ولتاژ ضربه مشابه صاعقه توسط یک مولد ولتاژ ضربه از نوع مارکس با قابلیت تولید ولتاژ ضربه 6 میلیون ولتی تولید میگردد. طرح های مختلف از نحوه نصب برقگیر با یکدیگر مقایسه گردیده اند. در بعضی از آنها صرفا" در محل riser pole برقگیر نصب شده ودربعضی دیگر علاوه برriser pole در طول کابل نیز برقگیر قرار داده شده است. یکی از یافته های مهم این بود که معلوم شد در سیستم های کابل نواری یا دو شاخه ای ، اضافه ولتاژ شدیدیو پی اس تر عمل کرده و در این سیستم ها نیاز به توجه بیشتری در نصب برقگیرها می باشد . نتایج حاصل از این آزمایشها اکنون بوسیله شرکتها جهت بهینه سازی حفاظت کابل در مقابل اضافه ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.

باتری یو پی اس

آزمایش ولتاژ ضربه برروی سیستم کابل زمینی برای انواع دیگر کابل ها ادامه یافت. کابل جلدداریو پی اس (jacketed cable)  بطور وسیع برای به حداقل رساندن مشکلات ناشی از خوردگی نول به کار می رود. سیم نول خود یک هادی عایق شده است که می تواند امواج ضربه را همانگونه که در شکل (1) دیده می شود انتقال دهد .

یوپی اس
 

تحقیقاتDSTAR   نشان داد که حالت های گذرای سیم نول ، مشکلات دیگری را نیز ایجاد می کند. یو پی اسوقتی یک اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه باعث می شود که برقگیر تخلیه کند ، جریان بین زمین برقگیر و نول کابل تقسیم می شود .

یو پی اس apc

ولتاژهای قابل توجه ای بین نول کابل و زمین ایجاد می گردد و جلد کابل می تواند سوراخ شود. یو پی اسبه خصوص این حالت زمانی رخ میدهد که مقاومت زمین پای برقگیر زیاد باشد و در نتیجه جریان بیشتری از نول کابل عبور کند.آزمایشهای دیگری برای تشخیص میزان مقاومت جلد کابلها در DSTAR  انجام شده است .

موتورهای خطی

یک موتور خطی در واقع یک موتور الکتریکی است که استاتورش غیر استوانهیو پی اس شده است تا به جای اینکه یک گشتاور چرخشی تولید کند، یک نیروی خطی در راستای طول استاتور ایجاد کند.

یو پی اس 

طرح‌های بسیاری برای موتورهای خطی ارائه شده است که می‌توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد: یو پی اس موتورهای خطی شتاب بالا و شتاب پایین. موتورهای شتاب پایین برای قطارهای مگلیو و دیگریو پی اس کاربردهای حمل و نقلی روی زمین مناسب هستند. موتورهای شتاب بالا معمولاً خیلی کوتاه هستند و برای شتاب دادن به جسمی تا سرعت بسیار زیاد و سپس رها کردن آن به کار می‌روند. این موتورها معمولاً برای مطالعات برخورد سرعت بالا به عنوان تسلیحات نظامی یا به عنوان راه‌اندازنده جرمی برای پیشرانه فضاپیما به کار می‌رود. موتور خطی‌ای که برای شتاب دادن به یون ها یا ذره‌های زیر اتمی به کار می‌رود،یو پی اس یک شتاب دهنده ذره نامیده می‌شود. با نزدیک شدن ذره‌ها به سرعت نور، طراحی موتورها معمولاً متفاوت می‌شود و این ذره‌ها نیز عموماً داری بار الکتریکی هستند.

فروش یو پی اس

شتاب پایین
ایده موتور خطی اولین بار توسط پرفسور اریک لیتویت از کالج امپریال در لندن مطرح شد. در طرح وی و در اکثر یو پی اسطرح‌های شتاب پایین، نیرو توسط یک میدان مغناطیسی خطی سیار که بر روی هادی‌ها موجود در میدان عمل می‌کند، ایجاد خواهد شد. در هر هادی‌ چه یک حلقه، چه یک سیم‌پیچ یا یک تکه از فلز تخت که در این میدان قرار گیرد جریان‌های گردابی القا شده وجود خواهد داشت و بنابراین یک میدان مغناطیسی مخالف را ایجاد خواهد کرد. دو میدان مغناطیسی همدیگر را دفع خواهند کرد و بنابراین جسم هادی را از استاتور دور خواهند کرد و آن را در طول جهت میدان مغناطیسی سیار حمل خواهند کرد.

یو پی اس
به علت این ویژگی‌ها، موتور خطی اغلب در پیشرانه قطار مگلیو به کار می‌رود هر چند که می‌توان صرف نظر از پرواز مغناطیسی از آنها استفاده کرد، مانند استفاده در فن‌آوری انتقال پیشرفته و سریع نور که در سیستم ترن آسمانی ونکوور ، Scarborough RT تورنتو،یو پی اس ترن هوایی فرودگاه JGK نیویورک و Putra RTL کووالالامپور به کار می‌رود. از این فن‌آوری با تغییراتی در برخی از قطار‌های بازی نیز استفاده می‌شود.
موتورهای خطی عمودی نیز برای مکانیسم‌های بالابر در معدن های عمیق پیشنهاد شده است.

باتری یو پی اس
شتاب بالا
موتورهای خطی شتاب بالا برای کاربرهای متعددی پیشنهاد شده‌اند.

یو پی اس 

به علت اینکه مهمات ضد زرهی کنونی بایستی یو پی اسگلوله‌های کوچکی با انرژی یو پی اسجنبشی بسیار بالا باشند یعنی دقیقاً آنچه که این موتورها فراهم می‌کنند، از آنها به عنوان تسلیحات استفاده شده‌ است. این موتورها همچنین برای استفاده در پیشرانه فضا پیماها به کار گرفته می‌شود. در چنین شرایطی به این موتورها راه‌اندازهای جرمی گفته می‌شود. ساده‌ترین روش استفاده از راه‌انداز جرمی برای پیشرانه فضا پیما، ساخت یک راه‌انداز جرمی بزرگ است که بتواند محموله را تا سرعت گریز شتاب دهد.

یو پی اس تبریز

طراحی موتورهای شتاب بالا به دلایل متعددی مشکل است. آنها مقادیر بزرگ انرژی را در مدت زمان کوتاه نیاز دارند. یو پی اس که برای هر پرتاب در فضا نیاز به 300GJ در مدت زمان کمتر از یک ثانیه دارد. ژنراتورهای الکتریکی معمولی برای چنین نوع از باری طراحی نشده‌اند اما روش‌های ذخیره انرژی الکتریکی کوتاه مدت را می‌توان مورد استفاده قرار داد. خازن ‌ها پر حجم و گرانیو پی اس هستند اما می‌توانند به سرعت مقادیر بزرگ انرژی را فراهم کنند. ژنراتورهای هم قطب را می‌توان برای تبدیل سریع انرژی جنبشی یک چرخ طیار به انرژی الکتریکی به کار برد. موتورهای خطی شتاب بالا نیازمند میدان‌های مغناطیسی یو پی اسبسیار قوی‌ای نیز هستند، در واقع میدان‌های مغناطیسی اغلب آنقدر قوی اند که اجازه استفاده از ابر رساناها را نمی‌دهند. اما با طراحی دقیق می‌توان این مشکل را حل کرد.
دو طرح متفاوت پایه‌ای از موتور‌های خطی شتاب بالا ابداع شده است: تفنگ‌های ریلی و تفنگ های کویلی.

استپ موتوز چیست|یو پی اس

با پیشرفت روز افزون علم و فناوری همواره نیاز های یو پی اس جدید به وسایل و دستگاه های جدید تر جهت هماهنگی همه بخشهای صنعت با این پیشرفت ، به وجود می آیند. بدین منظور شناخت و طراحی راه کارها و وسایل جدید امری است اجتناب ناپذیر.از جمله این پیشرفت ها ساخت نوع جدید و پیشرفته تری از موتورهای الکتریکی به نام استپ موتور ها یا موتورهای پله ای است که با کاهش انواع هزینه ها در صناع کم کم جای مکانیزم های پیچیده مکانیکی را خواهند گرفت.در این مقاله سعی شده است یوپی اس تا بسیار مختصر و متناسب با محدودیت ها بزبانی ساده و قابل درک ساختار و نحوه کارکرد و کنترل موتورهای استپی  بررسی و بیان شود.

مقدمه:
 با درک میدان های مغناطیسی و کشف آنکه می توان انرژی الکریکی را به باتری یو پی اس انرژی مکانیکی تبدیل نمود تحولی عظیم در تاریخ بشری بوجود آمد ، بگونه ای که بشر روز به روز به تفکر و طراحی و ساخت وسایلی که بتوانند با استفاده از انرژی الکتریکی ، انرژی مکانیکی تولید نمایند روی آورد. از این رو  انواع موتور های الکتریکی به صحنه وجود آمده و همچنان سیر تکمیلی خود را طی نمودند تا به امروز که می توان برای هر نوع کاربری ، نوع خاصی از موتورها را بکار برد. اما ساخت اسپ موتور با امکاناتی تعمیر یو پی اس که به طراحان و سازندگان ماشین آلات میدهد ، به گونه ای برجسته سبب کاهش هزینه ها در همه زمینه ها می شود. یکی از چندین مزایای بسیار زیاد این نوع الکتروموتورها تبدیل مکانیزم های بسیار پیچیده مکانیکی ، به تنها یک محرک استپی می باشد. در ادامه با این پدیده جالب آشنا تر خواهیم شد.

استپ موتور یا موتور پله ای

یک استپ موتور وسیله ای الکتریکی است چرخش زاویه ای گسسته یا پله ای دارد یو پی اس و با اتصال به ضربان هایی در فرکانسی خاص کار می کند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب یوپی اس حرکت محور موتور تا زاویه ای معین می شود که این زاویه ، زاویه استپینگ (Stepping Angle) نامیده می شود.

شکل 1 ساختمان ساده شده یک استپ موتور "Bifilar" مگنت دائمی را نشان می دهد.

روتور از جنس آهنربای دائمی است و شش دندانه دارد یو پی اس که با فاصله های مساوی و یک در میان در قطب های N و S اطراف روتور قرار دارند.استاتور چهار قطب دارد که هر قطب دارای پیچه ای است که این پیچه از مرکز خروجی V را داراست.

پیچه های روی قطب های مختلف به هم وصلند بطوری که یو پی اس تبریز فقط پنج سیم A , B , C , D & +V   از موتور خارج می شوند.پیچه با ارسال جریان به سیم +V  و خروج آن از یکی از سیمهای دیگر فعال می شود.

سیم پیچ ها در دندانه های استاتور به روشی پیچیده می شوند به طوریکه نتایج زیر حاصل می شود :

• اگر سیم B فعال باشد ، قطب 1 شمال و قطب 2 جنوب خواهند بود و اگر سیم A فعال باشد قطب 1 جنوب و قطب 2 شمال می شود.

• 
  
  اگر سیم C فعال باشد قطب 3 شمال و قطب 4
  
  

جنوب و اگر سیم D فعال باشد قطب 3 جنوب و در عوض قطب 4 شمال خواهند بود.

عملکرد استپ موتورها براساس این قانون است که وقتی قطبهای مشابه دفع می شوند باتری یو پی اس، قطبهای مخالف جذب می شوند. اگر سیم پیچ ها در توالی صحیح فعال باشند روتور در مسیر و جهتی معین خواهد چرخید.

شکل 2 نشان می دهدکه روتور یو پی اس apc هنگامی که پیچه ها با توالی داده شده در جدول 1 فعال اند چگونه می گردد.

  

 همانطور که در شکل 2 مشاهده می شود ، ترتیب القاهای داده شده  یو پی اس apc در در جدول 1 سبب چرخش روتور در جهت عقربه های ساعت می شود.

 

 اگر توالی این القا ها معکوس شود ، جهت حرکت نیز یو پی اس epe معکوس می شود.

 

 

 اگر حتی همه القا ها متوقف شده و هیچ جریانی به موتور وارد نشود ، یو پی اس به علت وجود آهنرباهای دائمی در روتور بازهم مقداری جاذبه میان قطب ها و دندانه ها وجود دارد. از این رو حتی هنگامی هم که هیچ تغذیه ای به موتور متصل نیست ، بازهم قدری ((گشتاور نگه دارنده)) در  موتور باقی می ماند.

از شکل 2 می توان مشاهده نمود که موتور زاویه استپینگ یا زاویه باتری یو پی اس مرحله 30 درجه دارد و برای کامل کردن یک چرخه به 12 استپ یا مرحله نیاز دارد. تعداد مرحله ها در هر دور در یک موتور استپی با اضافه کردن دندانه های بیشتر روی روتور می تواند افزایش یابد و با اضافه کردن دندانه هایی به دندانه های استاتور ، زاویه استپینگ یا زاویه طی مرحله یک موتور یو پی اس apc  استپی را می توان تا حد 1.8 درجه کوچک کرد به طوری که برای طی یک چرخه دویست مرحله نیاز باشد.

برنامه القای پیچه ها در شکل 2 به القای تک فاز معروف است ; از آنجا که در هر زمان فقط یکی از چهار پیچه فعال است.

در هر مرحله دندانه های روتور دقیقا رد مقابل دندانه های فعال استاتور یو پی اس قرار می گیرند. با این حال راه اندازی موتور با دو پیچه حامل جریان در یک زمان امری ممکن است (القای دو فازی). در این حالت دندانه های روتور خود را در میان دوتا از دندانه های فعال استاتور قرار می دهند. جدول 2 برنامه کاری و موقعیت روتور را برای القای دو فاز و تک فاز نشان می باتری یو پی اس دهد.توجه داشته باشید که زاویه مرحله یا همان Stepping Angle برای دو نوع القا یکی است بجز اینکه موقعیت های روتور با نصف زاویه مرحله تعیین می شوند.

اگر القای تک فاز و دو فاز با هم ترکیب شوند ، یک حالت نیم مرحله فروش یو پی اس (Half Step mode) حاصل می شود. در این حالت تعداد مراحل یا استپ ها در هر چرخه دو برابر است ; به طوری که اگر موتوری در حالت مرحله کامل یا Full – Step برای کامل کردن چرخه به دویست دور نیاز داشته باشد ، در حالت نیم مرحله یا Half – Step به چهارصد تعمیر یو پی اس دور برای تکمیل آن نیاز دارد. جدول 3 توالی کارکرد برای حالت نیم مرحله نشان می دهد.

 

 

استپ موتوری که در بالا شرح داده شد از دو پیچه با در مقابل هم قرار یو پی اس دادن مگنت های همنام در هر قطب استفاده می کند. به این دلیل است که این نوع ، استپ موتور "Bifilar" نامیده می شود.

نتیجه گیری

کارایی و امکانات یک استپ موتور بسیار بیشتر از انواع دیگر الکترو موتورها می باشد. یو پی اس apc بدین لحاظ که بسیاری مکانیزم ها و حالات مختلف چرخش را می توان از آنها گرفت و همچنین این که کنترل این موتور ها بسیار آسان تر از سایرین است به طوری که عمدتا به وسایل کنترل سرعت اضافی از قبیل ترمز های الکتریکی و مکانیکی نیازی ندارند.

پس بر ماست تا با افزایش دانش خود در مورد این یو پی اس تبریز نوع کارامد از موتورهای الکتریکی سعی در استفاده هرچه بیشتر از امکانات آنها کنیم

پارامترهای مهم یو پی اس

: 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 یو پی اس 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 یو پی اس با THD پایین ضروری می باشد.

زمان سوئیچ یو پی اس

٫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 On line / یو پی اس زمان سوئیچ صفر دارد )

زمان پشتیبانی یو پی اس

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.

نویز شنیداری یو پی اس

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.

سایز و وزن یو پی اس

سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.

استحکام یو پی اس

٫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.

تکنولورژی ساخت یو پی اس

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 ONLINE 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 یو پی اس

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 یوپی 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 فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه دهد .در صورتی که یو پی اس خارج 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

آزمایش توماتیک انواع یو پی اس

یو پی اس

بیشتر یوپی اس  ها این توانایی را دارند که خودشان راآزمایش میکنند. هدف ازاین آزمایش اتوماتیک یو پی اس اینست که اطمینان حاصل کنیم یوپی اس کارکرد متناسبی دارد و سیستمهای ما را مورد حفاظت قرار میدهد. معمولاً این آزمایش زمانی که برای نخستین دفعه یو پی اس را به پریز برق متصل میکنیم انجام میپذیرد و بعداز آن مطابق بافاصله های زمانی مشخص انجام میپذیرد. بعنوان نمونه بعضی از یو پی اس ها هر روز یکدفعه خودشان را آزمایش مینمایند وبرخی دیگر هر هفته یکدفعه. در زمان اجراشدن اینآزمایش ممکن است بعضی از نشانگر هاییو پی اس چشمک بزنند وممکن است آلارم صدایی از آن خارج شود اما نباید هیچ أثر چشمگیری برروی بارهای حفاظت شده توسط یو پی اس داشته باشد.

باتری یو پی اس

اگریو پی اس ای به نرم افزاری برای کنترل مجهز باشد با اکتیو کردن آن شاید قادر باشیدفاصله های زمانی انجام این آزمایش را تعیین کنید. ونیز شما می توانید در اوقاتی که لازم باشد به یوپی اس  بگویید که این آزمایش را انجام دهد.بدین خاطر که که در بعضی از زمانها در موقع روشن شدن یو پی اس، باتری یو پی اس به خاطر استفاده های ماقبل خالی شده و این آزمایش نمی تواند انجام پذیرد. البته این آزمایش یک ویژگی مهم یوپی اس است ولی جای یک آزمایش واقعی که شامل تمام یوپی اس  ها باشد را نمی گیرد. بدین معنا که همه تجهیزاتی را که قراراست مورد حفاظت قرار گیرد به یو پی اس  وصل کنیم و دوشاخه یو پی اس  را ازپریز برق بکشیم و عملکرد آن را ببینیم. اگرچه این عمل را مکررانجام نمی دهیم زیرا باتری یو پی اس را تضغیف خواهد کرد واگر سیکل های شارژ و دشارژ باتری یو پی اس افزایش یابد موجب کاهش عمر باتری خواهد شد. اماباید دقت شود که به هرحال درفاصله های زمانی معین،باید این کاررا انجام دهیم بخصوص وقتی که ترکیب بارهای حفاظت شده تغییر کند