اليو بي أس UPS و ألانفرتر Inverter

اصبح الحديث عن الانفرترInverter و اليو بي أس ( Uninterraptible Power Supply ( UPS من الامور المهمة نظرا للرغبة في استعمالهما في رفع الحاجة عند انقطاع التيار الكهربائي
و لهذا قررت طرح الموضوع بشئ من التفصيل مع علمي بأن التطرق إلى كل
التفاصيل لكثرة انواع التصاميم شئ صعب للغاية من ناحية الوقت .
ساطرح الموضوع على مراحل:
المرحلة الاولى هو التعريف بهما و المرحلة الثانية هو توضيح الاختلاف بينهما و المرحلة الثالثة طرح بعض المخطوطات لهما و المرحلة الرابعة سأطرح افضل الحلول في طريقة استعمالهما لتامين مصدر كهرباء استنادا الى التجربة و الخبرة و المعلومات
المرحلة الاولى
هناك
تعريف عام لليو بي أس و هو إنه جهاز له بطارية داخلية و له القدرة على
تأمين الكهرباء في فترة قصيرة جدا عند انقطاع تيار الشبكة و يكثر استعماله
غالبا في المكاتب لا ينصح باستعماله للانارة بل هو اكثر فائدة مع الاجهزة
الالكترونية الحساسة و الحاسبات ؛ في حالة استعماله مع الكومبيوتر أي
الحاسبة ؛ عند انقطاع التيار ؛ عمل اليو بي أس لا يؤدي الى الاشتغال الذاتي
او ما يسمى Reboot الريبوت
للحاسبة بل تستمر الحاسبة في عملها و كانه لا يوجد انقطاع في مصدر
الكهرباء ؛ مخرج الجهاز هي موجة جيبية خالصة True sine wave.
و لنعرف
الان ماهو التعريف العام للانفريتر ؛ هو ليس جهاز بل عبارة عن دائرة
الكترونيكية لها بطارية خارجية ؛ بمعنى ليست داخله ؛ يحتاج الى فترة اطول
لتأمين الكهرباء و يكثر استعماله في المنازل ومفيد لاغراض الانارة و مضر
إذا استعمل مع الحاسبة او الاجهزة الالكترونية الحساسة و مخرجه موجة جيبية
معدلة Modify sine wave

المرحلة الثانية
معلومات عن اليو بي أس
-
يتكون الجهاز عادة من دائرة الشاحن او ما يسمى الريكتيفاير Rectifireو
الذي يقوم بتبديل التيار المتردد AC من مصدر الشبكة الى تيار مستمر DC من
اجل شحن البطارية ؛ ثم دائرة الانفيرتر التي تقوم بتبديل مصدر
التيار المستمر من البطارية الى مصدر تيار متردد من أجل تأمين الطاقة
الكهربائية للحمل Load؛ ثم هناك دائرة الكونترولر Controller و التي تتحكم
بوظائف الشاحن و الانفرتر ؛ على سبيل المثال ؛ بدء و انتهاء الشحن ؛ بدء و انتهاء تأمين الكهرباء للحمل ؛ سرعة الانتقال من مصدر الشبكة الى مصدر البطارية و غيرها من الوظائف .
سرعة
تأمين الكهرباء لهذا الجهاز عند انقطاع مصدر الشبكة هو في حدود 2 الى 8
ملي ثانية و يوجد نوعين من اليو بي أس ؛ اوفلاين Offline (استاندارد ) و
أونلاين Online ؛ لليو بي أس دائرة تنظيم الجهد المسماة AVR؛ و لهذا يعطى
الجهاز جهدا ثابتا غير متغير للحمل ؛ اهمية اليو بي اس هو قدرته على إعطاء
الفرصة و الوقت للحمل ليكمل عمله عند انقطاع الشبكة بدون إيجاد أي خلل و
ذلك لانه يعمل كبطارية ؛ اذن يمكن شرح عمل اليو بي أس بطريق اخر و هو ان
اليو بي أس يوصل بمصدر كهرباء الشبكة و هو التيار المتردد و هذا التيار
سيتحول في اول دائرة داخلية الى
تيار مستمر حيث يقوم هذا التيار بشحن
البطارية المعبأة داخل الجهاز ؛ و من مخرج البطارية ذو التيار المستمر يدخل
الى دائرة الانفرتر المصممة لتعطي موجة جيبية و يتحول التيار المستمر فيه
الى تيار متردد مرة ثانية لكي يغذى الحمل ؛ هذه المراحل هي موجودة و مستمرة
في كلا الحالتين ؛ يعني في وجود الشبكة او عدم وجودها ( باستثناء عملية
الشحن التي تتوقف في حال انقطاع الشبكة )؛ بما ان الطاقة اللازمة للحمل هي
وليدة السحب من البطارية لذا سوف لن يكون هناك تأخيراو ما يسمى بالتوقف
الاني للجهاز Time Lag في حال انقطاع الشبكة و بهذا تكون هناك استمرارية في عمل اليو بي أس الى ان تستهلك البطارية .
جهاز
اليو بي أس يستخدم دوائر غالية السعر و لهذا تكون قيمة هذه الاجهزة ذو
اسعار عالية ؛ كما ان من اهم خواصه هو انتاج تيار متردد ذو كفاءة عالية و
ذو موجة سينوسية او ما يسمى جيبية
خالصة بدون اي اعوجاج تناسب اجهزة الاحمال الحساسة و كذلك اجهزة الكمبيوتر
و لهذا يكون مستوى الاطمئنان من ناحية عدم توجيه الصدمات لهذه الاجهزة
مطلوب و جيد .

ما هو الانفرتر و ماهي اختلافه مع اليو بي أس :

يتكون
الانفرتر من دائرة الكترونية مرتبطة بطرفان ؛ طرف مصدر كهرباء الشبكة و
الطرف الاخر ببطارية موجودة خارجها ؛ يوصل مصدر الشبكة ذو التيار المتردد
بالانفريتر و ينقل مباشرة الى مخرج الدائرة و هذا التيار المتردد ايضا
يتبدل الى تيار مستمر الذي يقوم بشحن البطارية ؛ توجد في الدائرة نظام
ميكانيزمي للكاشف او السنسر مع رلي sensor and relay
mechanism مهمته التأكد من ان مصدر الشبكة متصل او مقطوع؛ عندما يكون
المفتاح الرئيسي مقطوع ؛ سيعمل الرلي relay actuator triggersالى تغيير
الحالة من الاتكاء على مصدر الشبكة الى مصدر كهرباء الانفرتر .
؛ عمل هذا الكاشف و الرلي يؤدي حدوث فاصلة زمنية Gap بين عمل triggery
بما
ان الموجة الجيبية المتولدة في دائرة الانفرتر ليست خالصة بل هي من النوع
المعدل ؛ لذا سيكون هناك احتمال كبير في أن يسبب استعمال الانفرتر مع
الحاسبات و الاجهزة الحساسة الى عطبها .
من الناحية التقنية يتكون الانفرتر من قسمين :
_- قسم مهمته تبديل مصدر التيار المستمر من البطارية الى مصدر تيار متردد لتغذية الاحمال
_-
القسم الثاني ما يسمى الكونترولر الذي يتحكم بمهام الانفرتر ؛ على سبيل
المثال ؛ متى يبدا و تنتهي عملية نقل الطاقة من البطارية الى الاحمال .
يجدر
بي الاشارة ان الانفرتر بدأ استعماله بكثرة في انظمة تأمين الكهرباء عن
طريق الطاقة الشمسية و ذلك لان الشاحن محذوف من دائرته بسبب ان الطاقة
الشمسية هي مولدة لتيار مستمر و الذي ينتقل مباشرة الى البطاريات لشحنها ؛ كما تجدر الاشارة بأن الانفرتر ايضا يشكل دائرة من دوائر اليو بي اس .
الوقت التقديري لاتصال الانفرتر المثالي بالحمل في حال انقطاع مصدر الشبكة هو في حدود 500 ملي ثانية .
جهد الانفرتر الخارج منه و المغذي للحمل يعادل الجهد الوارد فيه من مصدر الشبكة .
نتيجة لهذه المواصفات ؛ فإن الانفرتر يكون اكثر ملائمة للانارة و المراوح و الاجهزة الكهربائية الغير حساسة

أهم نقاط الاختلاف بين اليو بي أس و الانفيرتر :

1- سعر اليو بي أس جدا غالي نسبتا الى سعر الانفرتر.

2-
الخطوات المرحلية لمهمة الانفرتر في حال وجود مصدر كهرباء من الشبكة هي
تبديل التيار المتردد للشبكة الى تيار مستمر ويقوم هذا التيار بشحن
البطارية .
و في حالة انقطاع مصدر كهرباء الشبكة فسيسحب التيار المستمر المخزون في البطارية ويتحول في الدائرة الى تيار متردد يغذي به الحمل .
اما
بالنسبة لجهاز اليو بي أس فإنه في كلا الحالتين ؛ يعني في حال وجود مصدر
كهرباء الشبكة او في عدمه فالتيار المستمر الموجود في البطارية يتحول الى
تيار متردد و الذي يغذي الحمل ؛ و طبعا هناك دائرة
شحن و دائرة انفرتر و كونترولر كما ذكرت في الشروحات السابقة أذن يمكن
معرفة ان الفرق الاكبر هنا هو ان البطارية في اليو بي أس دائما موجودة في
عملية تأمين الكهرباء للحمل.
3-
الانفرتر لا تعطي حماية كافية للاحمال و تفتقد الموجة الجيبية الخالصة
بينما اليو بي أس له مهام حماية كافية للحمل ؛ على سبيل المثال

Spike, Surge, Sag, Ruggedness, Harmonics disttortion, Transient, Pure power supply, Line noise, Frequancy
variation 4- عند انقطاع مصدر الكهرباء من الشبكة ؛فإن تامين الكهرباء من
الانفرتر سيأخذ وقتا اطول في حالة استعمال الانفرتر و لهذا السبب فان حالة
التشغيل الذاتي للحاسبات امر لابد منه بينما في اليوبي
أس ستستمر الاحمال في عملها بدون انقطاع حتي تستهلك البطارية مما يساعد
على إتمام العملية الموجودة و تخزين المعلومات الجديدة بدون أن نفقدها.

هذه اهم الفروقات بين الاثنين ؛ و الان تبقي المرحلة الرابعة و السؤال الذي يطرح نفسه :
ماذا يجب أن أفعل لكي أسد حاجتي من الكهرباء في حالة انقطاع الشبكة ؟؟

ألاجوبة هنا :

- إستعمال اليو بي أس مع الحاسبة و اي اجهزة الكترونية حساسة و لمدة معينة لا تتجاوز النصف ساعة .
- استعمال الانفرتر لتامين الكهرباء للانارة و المراوح لمدة مطلوبة يمكن تأمينها بربط اكثر من بطارية على التوازي .
-
استعمال مولد مع اليو بي اس لتأمين الكهرباء الى الحاسبات و الاجهزة
الصوتية و التصويرية مثل التلفاز و الستلايت و الراديو و ال دي في دي و
امثالهم.
- استعمال مولد و اليو بي أس و الانفرتر للكهرباء لتامين
الكهرباء كما سلف أعلاه حيث يمكن للمولد بالقيام بشحن البطاريات المستعملة
مع الانفرتر.

لقد
وضعت سابقا برنامج يقوم بمحاسبة القدرة المطلوبة من اليو بي أس لتغذية
الاحمال فيجب الرجوع اليه لانه جزءا من هذا الكورس ؛ الانفرتر يجب ان يحسب
بمقدار الاحمال التي تتصل به مع اخذ بالاعتبار اضافة عما تحسبونه بمقدار لا يقل عن 25 بالمائة للاحمال.
المولد يجب ان تكون قدرته بين 25 الى 50 من القدرة الاجمالية للاحمال.

أنتهيت
ألان من طرح هذا الموضوع الذي اهدية اولا إلى اهالى غزة الصامدين و إلى كل
الزملاء و الزميلات في هذا الملتقى ؛ أرجو أن أكون قد أعطيت من المعلومات
بما فيه الكفاية .



منقول