Mfuko wa Umeme Usiofunuliwa (UPS): Mchoro na Maelezo
Ni nini UPS (Uninterruptible Power Supply)?
UPS (Uninterruptible Power Supply) ni kifaa cha umeme ambacho linaweza kutumika kama chanzo cha umeme mara moja kwa mizigo yaliyohusishwa wakati kuna hitilafu katika chanzo kikuu cha umeme.
Katika UPS, nishati zinazokataa zinazozingatiwa kwenye flywheels, batiria, au super capacitors. Kulinganisha na mifano mingine ya mizizi ya umeme, UPS ina faida ya uhakika wa hifadhi dhidi ya hitilafu za chanzo cha umeme.
Ina muda mfupi wa kutumia batiria; lakini huu muda unafaa kutumaini kutoa mizigo yaliyohusishwa (kompyuta, vifaa vya mawasiliano, na vyenye) au kutengeneza chanzo kingine cha umeme.
UPS inaweza kutumika kama kitu cha uhakika kwa baadhi ya vifaa vinavyoweza kuchanganyikiwa sana au kupoteza tunda kwa haraka.
Uninterruptible power source, Battery backup, na Flywheel back up ni majina mengine yanayotumiwa sana kwa UPS. Umbo la UPS unalolewa kutoka 200 VA ambayo hutumika kwa kompyuta moja hadi viwango vikubwa sana hadi 46 MVA.
Uhamiaji Mkuu wa UPS
Wakati kuna hitilafu katika chanzo kikuu cha umeme, UPS itatumia umeme kwa muda mfupi. Hii ni uhamiaji mkuu wa UPS. Yeye pia anaweza kuhakikisha changamoto zenye umeme kwa tofauti.
Matatizo yanayoweza kuhakikisha ni voltage spike (over voltage), Noise, Quick reduction in input voltage, Harmonic distortion, and the instability of frequency in mains.
Aina za UPS
Kwa ujumla, mifumo ya UPS yana kategorika kama On-line UPS, Off- line UPS, na Line interactive UPS. Mifano mingine ni Standby on-line hybrid, Standby-Ferro, Delta conversion On-Line.
Off-line UPS
Hii ni UPS inayoitwa pia kama Standby UPS system ambayo inaweza kutumia tu maarifa maalum. Hapa, chanzo kikuu ni AC mains (iliyofiltered) (inayonekana kwenye njia imara).
Wakati kuna hitilafu ya umeme, switch ya transfer itachagua chanzo cha backup (inayonekana kwenye njia iliyochorota).
Tunaweza kuona kwamba mfumo wa standby utabadilika tu wakati kuna hitilafu katika mains. Katika mfumo huu, umeme wa AC unaendelea kutumika na kutengenezwa katika batiria.
Wakati kuna hitilafu ya umeme, DC voltage hii hutabadilishwa kuwa AC voltage na kutumika kwa mizigo.
Hii ni mfumo wa UPS wenye bei chache na inapewa usalama wa surge. Muda wa transfer unaweza kuwa karibu 25 milliseconds.
On-line UPS
Katika aina hii ya UPS, methali ya double conversion inatumika. Hapa, kwanza AC input hutabadilishwa kuwa DC kwa njia ya rectification ili kutengeneza batiria.
DC hii hutabadilishwa kuwa AC kwa njia ya inversion na kutumika kwa mizigo yaliyohusishwa (figure 2).
Aina hii ya UPS inatumika pale ambapo utaratibu wa isolation wa umeme unahitajika. Mfumo huu una gharama zaidi kutokana na tanzimaji wa converters na mifumo ya cooling.
Hapa, rectifier unayefanya kazi na AC current unachukua inverter. Kwa hiyo inaitwa pia Double conversion UPS. Block diagram unaoonekana chini.
Wakati kuna hitilafu ya umeme, rectifier hauna roli na nishati zinazokataa zinazozingatiwa katika batiria zinatumika kwa mizigo kwa njia ya switch ya transfer.
Tangu umeme ufikirie, rectifier anastart kuchanga batiria. Ili kukataa batiria kutoka kupata moto kutokana na rectifier wa nguvu mkubwa, current ya charging inahatarishiwa. Wakati kuna hitilafu ya mains, mfumo huu wa UPS unafanya kazi bila muda wa transfer.
Sababu ni kwamba chanzo cha backup kinaweza kama chanzo kikuu na si chanzo kikuu cha AC. Lakini presence ya inrush current na large load step current inaweza kutokana na muda wa transfer wa karibu 4-6 milliseconds.
Line Interactive UPS
Kwa biashara ndogo na servers za miundombinu, line interactive UPS inatumika. Hii ni kamili sana kama off-line UPS.
Tofauti ni addition ya tap changing transformer. Voltage regulation inafanyika kwa hii transformer kwa kutumia tap depending kwa input voltage. Filtring zaidi inatumika kwenye UPS hii inatoa transient loss chache. Block diagram unaoonekana chini.
Mtumiaji wa UPS
Mtumiaji wa UPS ni:
