كيف يعمل جهاز تزويد الطاقة غير المنقطع؟

مكونات النظام
يوضح الشكل 1 المخطط الكتلي لنظام UPS نموذجي. يتكون النظام بشكل أساسي من مجموعة من المقومات والشواحن التي تحول التيار المتردد إلى تيار مستمر، ومحول تيار مستمر يحول التيار المستمر إلى تيار متردد. تخزن البطارية الطاقة وتحافظ على جهد شحن طبيعي عند استمرار التيار المتردد. عند انقطاع التيار المتردد، تقوم البطارية بتزويد محول التيار بالطاقة فورًا لضمان جهد خرج التيار المتردد لنظام UPS. توضح المخططات التالية ظروف التشغيل المختلفة لنظام UPS (مع استخدام نظام UPS المتصل بالإنترنت كمثال).

(1) عند استمرار التيار المتردد ضمن النطاق المسموح به لنظام UPS، كما هو موضح في الشكل 2، يمثل الخط السميك تدفق الطاقة.

(2) عند انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي، أي عند انقطاع التيار المتردد، يتحول مصدر الطاقة تلقائيًا إلى العاكس لتوفير الطاقة، كما هو موضح في الشكل 3.

(3) عند زيادة الحمل بشكل كبير أو تعطل العاكس في مصدر الطاقة، يقوم جهاز UPS بفتح دائرة التجاوز وتزويد الطاقة مباشرةً من مصدر الطاقة الرئيسي، كما هو موضح في الشكل 4.

طريقة التوصيل

(1) يمكن لجهاز UPS واحد تزويد جميع الأحمال بالطاقة. يوضح مخطط التوصيل في الشكل التخطيطي للنظام طريقة التوصيل. هذه الطريقة بسيطة نسبيًا.

(2) يتطلب الأمر تزويد الحمل الكلي بالطاقة من جهازي UPS أو أكثر، كما هو موضح في الشكل 5. تُسمى هذه الطريقة بالتوصيل المتوازي بدون مصدر احتياطي.

(3) تكون السعة الإجمالية لجهازي UPS أو أكثر أكبر من سعة الحمل الكلي، ولكن يجب أن يحتوي النظام على جهاز UPS بسعة إضافية تزيد عن سعة الحمل الكلي. عند تعطل أي جهاز UPS، يمكن للأجهزة المتبقية الاستمرار في تزويد جميع الأحمال بالطاقة، كما هو موضح في الشكل 6. تُسمى هذه الطريقة بالتوصيل المتوازي مع مصدر احتياطي.

(4) بعد تعطل نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) بالكامل، يتم فصل التيار الكهربائي الرئيسي عن مصدر طاقة UPS وتوصيل الحمل مباشرةً دون التأثير على صيانة نظام الطاقة.

عندما يكون نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) سليمًا، يكون مفتاح الصيانة مفتوحًا، ومفتاحا الإدخال والإخراج مغلقين؛ أما عند تعطل نظام الطاقة، فيكون مفتاح الصيانة مغلقًا، ومفتاحا الإدخال والإخراج مفتوحين. وبهذه الطريقة، يُضمن التشغيل الطبيعي للحمل الكهربائي دون التأثير على الصيانة الدورية لنظام الطاقة المعطل.