سیستم منبع تغذیه بدون وقفه پویا DUPS
Rolls-Royce Power Systems اکنون سیستم‌های منبع تغذیه بدون وقفه پویا – به اختصار سیستم‌های UPS – را در مجموعه محصولات خود دارد. فناوری UPS احتمالاً برای هر کسی که در شرکت به طور روزانه با آن سروکار ندارد غریب به نظر می‌رسد. از این گذشته، رولز رویس عمدتاً به خاطر موتورهای با برند mtu خود که در مجموعه ژنراتورهای الکتریکی نیز استفاده می‌شوند، بیشترشناخته شده است. بسیاری از مشتریان از این مجموعه ژنراتورها برای تولید برق اضطراری استفاده می‌کنند. سیستم‌های تازه وارد شده توسط شرکت بلژیکی Kinolt – که ما جولای گذشته آن را خریداری کردیم – ساخته شده‌اند و از سال آینده با نام تجاری mtu به فروش خواهند رسید. به دلیل تقاضای فزاینده انرژی و افزایش تقاضای انرژی محافظت شده، این فناوری هیجان انگیز برای سیستم‌های با مأموریت حیاتی ضروری است. و از آنجایی که این سیستم‌ها دینامیک هستند، یعنی با توده‌های چرخ طیار دوار کار می‌کنند، به آنها سیستم‌های منبع تغذیه بدون وقفه پویا یا به اختصار DUPS می‌گویند
سیستم‌های UPS پویا چه کاری انجام می‌دهند
سیستم‌های UPS پویا قدرت الکتریکی کامل را به مصرف کنندگان با حساسیت بالا در حالت عملیاتی عادی، ارائه می‌دهند. به عبارتی هنگامی که شبکه برق عمومی در دسترس است، یک choke ( یک کویل الکترومغناطیسی) برای از بین بردن نوسانات جریان و ولتاژ که شبکه برق تمایل به تولید دارد استفاده می‌شود. این نوسانات ولتاژ در واقع بسیار مکرر است اما توسط مصرف کنندگان به صورت عادی درک نمی‌شود. با این حال سیستم‌های پیچیده فناوری اطلاعات امروزی به طور فزاینده‌ای حساس هستند، و نوسان شبکه برق می‌تواند باعث اختلال عملکرد آنها شود. هنگامی که این اتفاق در یک بیمارستان یا مرکز داده یا در کارخانه‌هایی رخ می‌دهد که فرایندهای تولید بسیار حساسی را اجرا می‌کنند، عواقب آن می‌تواند چشمگیر باشد، و شامل زیان‌های مالی هنگفتی باشد.
سیستم‌های DUPS چگونه عمل می‌کنند
فناوری Kinolt شامل یک واحد ذخیره انرژی جنبشی دائماً در حال چرخش با چرخ طیار، یک موتور دیزل mtu و یک دینام است که بسته به حالت کار، به عنوان یک موتور سنکرون الکتریکی با ویژگی‌های جبرانی ترجیحی خود نیز عمل می‌کند. یک واحد کنترل ویژه با تابلو برق همراه و یک choke که به عنوان فیلتر خطی عمل می‌کند، سیستم را کامل می‌کند. برق از شبکه عمومی دینام سنکرون را به حرکت در می‌آورد که در این حالت کارکرد به عنوان یک موتور الکتریکی عمل می‌کند. این به نوبه خود چرخ لنگر را در واحد ذخیره انرژی جنبشی به حرکت در می‌آورد که وزن آن تنها است و به عنوان یک ماشین الکتریکی با سیستم دو روتور طراحی شده است. این مجموعه به عنوان “انرژی accu” عمل می‌کند که انرژی را ذخیره می‌کند و آن را در صورت قطع برق در دسترس قرار می‌دهد.
وقتی جریان برق قطع می‌شود چه روی می‌دهد
اگر شبکه برق عمومی از کار بیفتد، سیستم‌ها بلافاصله و بدون وقفه عمل می‌کنند، زیرا به هر حال در حال حاضر فعال است. بخشی از انرژی ذخیره شده در فلایویل برای به حرکت درآوردن ژنراتور استفاده می‌شود که شروع به تولید نیروی الکتریکی می‌کند. در همین حال، بخشی دیگر از انرژی دورانی ذخیره شده برای تسهیل راه اندازی بسیار سریع موتور دیزل استفاده می‌شود. در کمترین زمان ممکن، موتور به توان نامی خود شتاب می‌دهد و اکنون می‌تواند از طریق ژنراتور شروع به تولید نیروی الکتریکی کند و چرخ فلایویل را تثبیت کند. این به طور طبیعی بدون هیچ شکاف یا وقفه‌ای اتفاق می افتد – از این رو “منبع تغذیه بدون وقفه” نامیده می‌شود.
آیا DUPS به باتری هم نیاز دارد؟
خیر. با فناوری یو پی اس پویا Kinolt، نیازی به باتری نیست. پیش از این، رولزرویس تنها مجموعه‌های ژنراتور آماده به کار mtu را برای مقابله با قطعی برق در کارنامه خود داشت. با این حال، این موارد برای شروع به زمان معینی نیاز دارند. برای پر کردن این شکاف و اطمینان از جریان بی وقفه برق، مشتریان اغلب به باتری‌ها متوسل می‌شوند. با این حال، در سیستم Kinolt، دیگر باتری مورد نیاز نیست، زیرا انرژی موجود در واحد ذخیره انرژی جنبشی را می‌توان بلافاصله برای تولید برق در دسترس قرار داد تا زمانی که موتور دیزل mtu روی خط قرار گیرد و فعال شود .
توضیح دقیق عملکرد سیستم یو پی‌اس دینامیک
در اینجا توضیحی برای علاقه‌مندان وجود دارد: اساساً چرخ طیار به‌عنوان یک انباشته کننده انرژی جنبشی قلب سیستم را تشکیل می‌دهد. چرخ طیار از دو عنصر چرخان تشکیل‌شده است: یک روتور بیرونی که آزادانه در اطراف روتور داخلی حرکت می‌کند که توسط شفت اصلی به حرکت درمی‌آید و با سرعت 1500 دور در دقیقه (50 هرتز) یا 1800 دور در دقیقه (60 هرتز) می‌چرخد. دارای دو مجموعه سیم‌پیچ است: یک سیم‌پیچ سه فاز جریان متناوب (AC) و یک سیم‌پیچ جریان مستقیم (DC).
هنگامی‌که شبکه برق عمومی در دسترس است، سیم‌پیچ AC برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار که روتور بیرونی را با حداکثر سرعت 3000 دور در دقیقه به حرکت درمی‌آورد، فعال می‌شود. بااین‌حال، سرعت نسبی بین حلقه‌های داخلی و خارجی یاتاقان‌ها تنها 1500 دور در دقیقه است، زیرا خود شفت با سرعت 1500 دور در دقیقه می‌چرخد. روتور خارجی انرژی جنبشی را به نحو مطلوب ذخیره می‌کند، زیرا با افزایش فاصله از مرکز چرخش، مجذور مقدار انرژی جنبشی افزایش می‌یابد.
درزمانی که نوسانات منبع تغذیه اصلی در محدوده تحمل باشد، ماشین سنکرون به‌عنوان یک موتور عمل می‌کند، شفت اصلی و درنتیجه accu را به حرکت درمی‌آورد و انرژی جنبشی را در آن ذخیره می‌کند. هنگامی‌که روتور داخلی با سرعت 1500 دور در دقیقه (50 هرتز) یا 1800 دور در دقیقه (60 هرتز) می‌چرخد، روتور بیرونی با حداکثر 3000 دور در دقیقه می‌چرخد. بنابراین انرژی جنبشی ذخیره می‌شود.
در هنگام قطع برق، زمانی که سیستم، برق اضطراری را تأمین می‌کند، سیم‌پیچ DC تغذیه می‌شود و روتور بیرونی از طریق القایی به روتور داخلی متصل می‌شود. انرژی جنبشی آن به روتور داخلی منتقل می‌شود و آن را هدایت می‌کند. این انتقال انرژی با کنترل دقیق جریان واردشده به سیم‌پیچ DC تنظیم می‌شود. انباشته کننده انرژی جنبشی یک سیستم کاملاً بدون زغال یا brushless است.
در طول خرابی شبکه یا نوسانات ولتاژ، انرژی جنبشی ذخیره‌شده اکنون به انباشتگر انرژی جنبشی، که به‌عنوان یک ژنراتور عمل می‌کند، منتقل می‌شود. این فرآیند بدون هیچ وقفه محسوسی برای کاربر اتفاق می‌افتد. کمی بعد، موتور دیزل روشن می‌شود و با بستن کلاچ الکترومغناطیسی به انرژی جنبشی متصل می‌شود. سپس انرژی از موتور دیزل به ماشین سنکرون و سپس به مصرف‌کننده‌ها منتقل می‌شود.
