مسرد دليل مواصفات مكيف الطاقة

قد تكون مواصفات مكيفات الطاقة ومنظمات الجهد محيرة. يتجه الملخص التالي للمصطلحات النموذجية لمكيف الطاقة نحو منظمات الجهد وأجهزة الركوب المتدنية ، على الرغم من أن العديد من المصطلحات نفسها تنطبق على تقنيات أخرى مثل مزود الطاقة غير المنقطع (UPS) ، ومُعالج الجهد الديناميكي (DVR) ، إلخ.

استخدم الروابط أدناه للانتقال إلى موضوع الاهتمام

قاطع دائرة

توفر هذه الميزة الحماية من الدوائر القصيرة والتيار الزائد لمكيف الطاقة والمعدات والأسلاك في اتجاه التيار لمكيف الطاقة ، بغض النظر عن الأحداث المنبثقة من مكيف الطاقة.

مدة التصحيح

مدة التصحيح هي المدة الزمنية التي يمكن أن يستمر فيها مكيف الطاقة في تصحيح حدث جودة الطاقة. قد لا تتمكن مكيفات الطاقة التي تعتمد على تخزين الطاقة (مثل المكثفات والبطاريات والحذافات) كوسائل أساسية للتكييف من توفير تصحيح للأحداث التي تستمر لأكثر من بضع دورات أو ثوانٍ أو في حالة حدوث عدة أحداث خطيرة في تتابع سريع. توفر مكيفات الطاقة التي لا تعتمد على تخزين الطاقة بشكل عام وقت تصحيح غير محدود.

عندما يمثل الترهل والجهد المنخفض عادة أكثر من 92٪ من أحداث مشكلة الطاقة ، فإن الانقطاعات تمثل أقل من 4٪ من هذه المشاكل.

كفاءة

الكفاءة هي ببساطة القدرة الخارجة من وحدة مقسومة على الطاقة الداخلة في الوحدة ، وعادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية.

جميع منظمات الجهد ومكيفات الطاقة "تستهلك" الطاقة في عملية أداء مهمتها. عادةً ما يكون هذا الاستهلاك في شكل خسائر تحدث داخل المكونات (مثل المحولات) حيث يتم تحويل الطاقة الكهربائية المفقودة إلى طاقة ميكانيكية في شكل حرارة أو حركة (اهتزازات). يمكن للكفاءة تشغيل الطيف من أقل من 50٪ إلى 99٪. ستتمتع معظم الوحدات بكفاءات ثابتة نسبيًا عبر نطاق التحميل ، ومع ذلك تميل الوحدات القائمة على المحولات المروعة للإرهاب إلى كفاءات تنخفض بسرعة كبيرة للنقاط التي تقل عن الحمل الكامل.

قد تكون الكفاءة واحدة من أكثر المعلمات التي يتم التغاضي عنها عند اختيار منظم الجهد أو مكيف الطاقة. يمكن الحصول على مقياس سريع لتكلفة الاختلافات في الكفاءة بضرب حجم KVA للوحدات في الفرق في الكفاءة في 7. وستكون النتيجة تقريبًا لفرق تكلفة الطاقة السنوية بالدولار. على سبيل المثال ، بالنسبة لوحدات 25 كيلو فولت أمبير مع اختلاف 3٪ في الكفاءات ، فإن الوحدة ذات الكفاءة الأقل ستكلف حوالي 5 وحدات إضافية كل عام في استهلاك الطاقة الإضافي.

تجاوز إلكتروني

مع العديد من مكيفات الطاقة ، في حالة حدوث عطل ، يتم إيقاف تشغيل مكيف الطاقة وفقدان الطاقة الخاصة بالحمل. بالنسبة للمهام الحرجة والتطبيقات الأخرى ، هذا ليس خيارًا مقبولاً. يسمح الالتفاف الإلكتروني لمكيف الطاقة بالاستمرار في توفير طاقة غير منظمة للحمل ، حتى في حالة فشل أحد المكونات. إلى جانب عدم إسقاط الحمل ، فإن الممر الإلكتروني يحمي أيضًا الحمل في حالة تعطل أحد المكونات في مكيف الطاقة. بالنسبة لبعض أنواع مكيفات الطاقة ، قد يؤدي عطل أحد المكونات أو عطلها إلى احتمال تلف جهد الإخراج الذي يتم إرساله إلى الحمل.

إزالة الأعطال وقدرة التحميل الزائد

هذا مقياس لقدرة الوحدة على تحمل مستويات تيار أعلى من التيار المقنن دون التعرض للتلف أو التلف على المدى القصير أو الطويل. تتطلب العديد من الأجهزة الكهربائية ، مثل المحركات والمغناطيس والمحولات وما إلى ذلك ، تدفقًا كبيرًا للتيار عند بدء التشغيل (تيار الاندفاع). يحتوي محرك التيار المتردد "النموذجي" على تدفق من 500 إلى 1000٪ من التيار العادي الذي يصل إلى ذروته في بضع دورات ثم يتحلل إلى المستويات الطبيعية خلال 10 إلى 30 دورة. قد لا تكون مكيفات الطاقة بتصنيفات مثل 1000٪ لدورة واحدة اختيارات جيدة للتطبيقات الصناعية أو التجارية مع تيار تدفق متكرر أو كبير. بالنسبة لهذا القياس ، كلما زادت النسبة المئوية وزاد الوقت عند تلك النسبة المئوية ، كان من الأفضل للوحدة أن تصمد أمام تطبيقات الاندفاع العالية.

إزالة الأعطال لها علاقة بسعة التحميل الزائد حيث يصف كلاهما قدرة مكيف الطاقة على العمل لبعض الوقت عند المستويات الحالية أعلى من تصنيف الوحدة. إذا لم يتمكن مكيف الطاقة من تمرير تيار كافٍ دون التعثر أو الإغلاق ، فقد لا تتمكن المعدات النهائية وأجهزة الحماية من "مسح" أو إعادة ضبط نفسها ، مما يؤدي إلى حدوث مشكلة تشغيلية مزعجة.

التشوه التوافقي

هذا هو تشويه شكل موجة الجهد بواسطة مكيف الطاقة (مما يجعلها تبدو خشنة وليست ناعمة). كلما قل التشويه كان ذلك أفضل.

يمكن أن تتسبب منظمات الجهد التي تعمل عن طريق تبديل الصنابير (تغيير الحنفيات) ، وخاصة منظمات الجهد الإلكترونية ، في حدوث ظاهرة تُعرف باسم "التحزيز". إذا لم يكن شكل الموجة عند الصفر (النقطة التي تعبر فيها المحور الأفقي) عندما يتغير المنظم ، فسيتم تشويه شكل موجة الجهد الناتج.

معاوقة

المقاومة هي معارضة تدفق الإلكترونات في دائرة التيار المتناوب كدالة لمقاومة الدائرة والسعة والتحريض. المعاوقة في دائرة التيار المتردد مماثلة للمقاومة في دائرة التيار المستمر. حتى الموصلات السلكية البسيطة لها خصائص المقاومة والتحريض التي تؤثر على مقاومة دائرة التيار المتردد.

مساهمة الجهد

عروض جهد الدخل القياسي. انظر أيضًا خطوة إلى أسفل خطوة لأعلى.

تنظيم الإخراج

نسبة الانحراف أعلى أو أقل من جهد الخرج الاسمي (أو المقنن) عندما يكون الجهد الوارد ضمن نطاق الإدخال ، وبعبارة أخرى ، هذا مقياس لمدى دقة أو ضيق جهد الخرج. تعني الأرقام الأصغر تنظيمًا أكثر دقة. يعد تنظيم الإخراج بنسبة ± 3 ٪ ضمن التسامح المطلوب من قبل الغالبية العظمى من الأجهزة الكهربائية. بالنسبة للتطبيقات الخاصة مثل الاختبارات المعملية أو المعايرة ، قد يكون تنظيم الإخراج بنسبة ± 1.5٪ أو أقل مرغوبًا فيه بدرجة أكبر. بالنسبة للإخراج الاسمي 208 فولت ، فإن تنظيم الإخراج ± 3٪ يساوي 214 فولت إلى 202 فولت.

مع العديد من منظمات الجهد ، سيكون هناك ارتباط مباشر بين نطاق الإدخال وتنظيم الإخراج. عندما يصبح تنظيم الإخراج أصغر ، سيتقلص نطاق الإدخال أيضًا. هذا يرجع إلى حقيقة أن الشركات المصنعة سيكون لديها عدد ثابت من النقاط أو الصنابير التي يمكن من خلالها إجراء تغييرات في جهد الخرج. لتقليل نسبة تنظيم الإخراج دون تقليل نطاق الإدخال يتطلب إضافة المزيد من الصنابير. يصبح هذا تصميمًا مخصصًا وأكثر تكلفة.

مرحلة

توافر نماذج أحادية وثلاثية الطور للتيار المتردد.

وقت الاستجابة

يمكن أن يكون للمقاومة العالية تأثير كبير على جودة الطاقة من حيث أنها تؤثر بشكل مباشر على الجهد كدالة لتدفق التيار. على سبيل المثال ، الجهاز الذي يرسم 1 أمبير على دائرة بمقاومة 1 أوم ومصدر 100 فولت سيشاهد 99 فولت. إذا كان نفس الجهاز يرسم 10 أمبير ، فسيشاهد 90 فولت فقط. سيشاهد نفس الجهاز على دارة بمقاومة 0.1 أوم 99.9 و 99 فولت ، عند الرسم 1 و 10 أمبير ، على التوالي. يقال إن الدائرة أو النظام ذي المعاوقة المنخفضة يكون "أكثر صلابة" من نظيره ذي المعاوقة العالية لأن الجهد يتغير بدرجة أقل كدالة للتيار.

تنظيم المرحلة المستقلة

في التطبيقات ثلاثية الطور ، غالبًا ما يكون مستوى الجهد الوارد لكل مرحلة غير متوازن (على سبيل المثال ، المرحلة أ = 440 فولت ، المرحلة ب = 469 فولت ، المرحلة ج = 453 فولت). يمكن أن يتسبب هذا الخلل في تشغيل العديد من الأجهزة الكهربائية ، مثل المحركات ، بشكل غير فعال مما يؤدي بدوره إلى تشغيلها في درجات حرارة أعلى وتآكلها قبل الأوان. توفر الوحدات التي توفر تنظيمًا مستقلًا للطور تنظيمًا أكثر دقة للجهد ومستوى حماية أعلى من الوحدات التي تفترض أن جهد الطور متوازن.

نطاق الإدخال

نسبة الانحراف أعلى وأسفل جهد الدخل الاسمي (أو المقنن) الذي يمكن تصحيحه ضمن تنظيم الإخراج المحدد. بمعنى آخر ، هذا مقياس لمدى اختلاف جهد الدخل عما يفترض أن يكون. كلما كان "الانتشار" أكبر ، كان ذلك أفضل (على سبيل المثال + 10٪ إلى -25٪ توفر نافذة جهد دخل أوسع من ± 10٪). بالنسبة لجهد الإدخال الاسمي 480 فولت ، فإن نطاق الإدخال + 10٪ إلى -25٪ يساوي 528 فولت إلى 360 فولت.

هذا هو الوقت الذي تستغرقه الوحدة للاستجابة للانحرافات في الجهد الوارد. كلما كان الوقت أقصر ، كلما كانت الوحدة أفضل في الحفاظ على الجهد ضمن نطاق تنظيم الإخراج.

هناك مصطلح آخر ، "وقت التصحيح" قد يظهر أيضًا في المواصفات. هذا هو الوقت الذي تستغرقه الوحدة لضبط جهد الخرج ضمن نطاق تنظيم الإخراج ، بمجرد أن تبدأ الوحدة في الاستجابة.

إجمالي الوقت الذي تستغرقه الوحدة لتصحيح حالة الجهد المنخفض أو العالي هو وقت الاستجابة بالإضافة إلى وقت التصحيح.

منظمات الجهد الإلكترونية سريعة جدًا ، بحيث يتم استخدام وقت الاستجابة ووقت التصحيح بشكل متكرر. من ناحية أخرى ، تتمتع منظمات الجهد الميكانيكي بوقت استجابة مشابه لوقت استجابة الوحدات الإلكترونية ، لكن وقت التصحيح البطيء (يقاس بالثواني) هو في الحقيقة العامل المحدد.

الحجم (كيلو فولت أمبير)

أحجام kVA المتاحة. انظر حساب أحجام kVA.

عزل الخط

عزل الخط هو الفصل الكهربائي للطاقة الواردة والصادرة من خلال محول العزل. تعمل هذه المحولات على تقليل الضوضاء والعابرات التي قد تكون موجودة في الطاقة الواردة. عادةً ما تكون كفاءة الوحدات التي تستخدم محول العزل أقل بنسبة 2 أو 3 نقاط مئوية من الوحدات التي لا توفر عزلًا للخط.

حمولة

يُطلق على الجهاز أو مجموعة الأجهزة التي تستمد الطاقة من النظام الكهربائي اسم الحمل. يمكن أن يتكون الحمل من مكونات نشطة (محرك ، محرك تردد متغير ، إلخ) أو سلبية (مقاوم ، محث ، مكثف ، إلخ). انظر أيضًا معامل القدرة.

عامل قوة التحميل

تتطلب الأجهزة مثل المحولات والمحركات الطاقة للحفاظ على المجالات المغناطيسية لأداء وظيفتها. تتدفق هذه الطاقة "التفاعلية" (kVAR) داخل وخارج الجهاز ولكنها لا تُستهلك حقًا لأداء العمل. تسمى الطاقة المستهلكة القوة "الحقيقية" (KW) ومجموع المتجهات للقوة التفاعلية والحقيقية تسمى القدرة "الظاهرية" (kVA). عامل القدرة (PF) هو نسبة القوة الحقيقية إلى القدرة الظاهرة. يشير المصطلحان "الرائد" و "المتأخر" إلى القدرة التفاعلية التي يتم إدخالها أو إخراجها بواسطة الجهاز.

في العالم الحقيقي ، عوامل القوة الرائدة نادرة. بالنسبة للأجهزة الفردية ، يمكن أن تتراوح عوامل الطاقة المتأخرة عادةً من 0.4 إلى 0.99. فيما يتعلق بمكيفات الطاقة ، يلزم تحديد عامل قدرة الحمل بشكل عام إذا كانت الوحدة لن تعمل أو تستجيب بشكل صحيح إذا كان معامل القدرة منخفضًا جدًا. ما لم يكن عامل الطاقة للأجهزة الحالية أو المستقبلية المراد حمايتها معروفًا جيدًا ، فمن الأفضل اختيار مكيفات الطاقة بدون قيود (أو الحد الأدنى) من عامل قدرة التحميل.

الحد الأدنى للحمل

تستخدم مكيفات الطاقة بشكل متكرر لحماية الدوائر ذات الأحمال المتعددة. إذا كان مكيف الطاقة يتطلب حدًا أدنى من الحمل ليعمل بشكل صحيح ، فيجب توخي الحذر لتنسيق بدء وإيقاف أحمال الأفراد.

توهين الضوضاء

يعد تخفيف (تقليل) الضوضاء سمة شائعة لمكيفات الطاقة. يتم قياس تقليل الضوضاء الكهربائية بالديسيبل (ديسيبل). db هي نسبة لوغاريتمية للكثافة أو ، في حالة الضوضاء الكهربائية ، سعة مستوى ضوضاء من مستوى الجهد إلى آخر. على سبيل المثال ، يعني تقليل الضوضاء بمقدار 40 ديسيبل أن الضوضاء الواردة تقل بعامل قدره 10000.

يوجد نوعان من تقليل الضوضاء: الوضع الشائع والوضع العادي.

يوجد ضوضاء النمط المشترك بين الأرض والمحايدة. الأجهزة الإلكترونية هي الأكثر حساسية لضوضاء الوضع الشائع. يعد محول العزل المحمي فعالًا جدًا في تقليل ضوضاء الوضع الشائع.

يوجد ضوضاء في الوضع العادي (أو العرضي) بين الخطوط "الساخنة" والخطوط المحايدة. يتم أيضًا تقليل ضوضاء الوضع العادي بشكل عام باستخدام محول عزل محمي.

تردد التشغيل

تأتي منظمات الجهد ومكيفات الطاقة إما بتردد 50 أو 60 هرتز (تردد) أو في بعض الوحدات الأصغر بتردد مزدوج (كلاهما 50 و 60 هرتز). تستخدم الولايات المتحدة الأمريكية وكندا والمكسيك وبورتوريكو وكوريا الجنوبية وتايوان والفلبين 60 هرتز. تستخدم أوروبا ومعظم آسيا وإفريقيا وأستراليا 50 هرتز. دول أمريكا اللاتينية ومنطقة البحر الكاريبي عبارة عن مزيج من 50 و 60 هرتز ، حسب البلد. تستخدم بعض البلدان مثل اليابان والمملكة العربية السعودية والبرازيل كليهما.

في معظم البلدان المتقدمة ، لا ينحرف التردد الكهربائي كثيرًا عن المعيار. يعتبر الانحراف بنسبة نصف بالمائة غير عادي. لهذا السبب ، لا يمثل تكرار تشغيل مكيف الطاقة مشكلة بشكل عام. في البلدان التي بها أنظمة كهربائية غير مستقرة للغاية أو عند استخدام مكيف طاقة خلف مولد ، يمكن أن يصبح تكرار التشغيل مشكلة. معظم مكيفات الطاقة لا تصحح التردد. إذا كان تصحيح التردد مطلوبًا ، فعادة ما يتم إجراؤه بشكل منفصل قبل مكيف الطاقة.

من خلال الركوب

يشير مصطلح "الركوب" في الاستخدام العام إلى قدرة الجهاز على تصحيح أو تحمل نوع معين من مشاكل جودة الطاقة. عادةً ما يتم استخدام الركوب بالاقتران مع الترهلات أو الانقطاعات. انظر أيضًا مدة التصحيح.

Snubber

جهاز snubber هو نوع خاص من المرشحات الذي يحجب الترددات العالية والجهد العالي العابرة التي لا يمكن معالجتها عادةً بوسائل أخرى في مكيف الطاقة.

قمع الطفرة

يوفر منع زيادة التيار حماية لمكيف الطاقة والمعدات النهائية ضد "الزيادات" الكبيرة في الجهد كما يمكن أن يحدث أثناء الأحداث العابرة للنظام مثل الصواعق أو عطل معدات النقل / التوزيع. غالبًا ما يتم تنفيذ منع الطفرة باستخدام متغيرات أكسيد المعادن (MOVs) أو أكسيد الزنك أو مكثفات زيادة التيار.

تكنولوجيا

تستخدم وحدات المحولات المتغيرة المزودة بمحركات محركات لتحريك الأجهزة فعليًا أو إعادة توجيهها داخل الوحدة لتنظيم جهد الخرج. يمكن أن توفر هذه الوحدات تنظيمًا دقيقًا للغاية وقدرة تحميل زائدة جيدة ولكن لها أوقات استجابة بطيئة للغاية ، كما هو الحال مع جميع الأنظمة الميكانيكية ، تتطلب صيانة أو خدمة منتظمة. توفر مغيرات الصنبور الإلكترونية تنظيمًا جيدًا وأوقات استجابة سريعة جدًا ولا تحتوي على أجزاء متحركة ، ولكن بعض الوحدات (وليس جميعها) لديها قدرة تحميل زائدة ضعيفة جدًا.