UPS Çeşitleri
UPS çeşitleri: UPS İngilizce olarak Uninterruptible Power Supply. Kelimelerinin kısaltılmış halidir. Türkçede ise Kesintisiz Güç Kaynağı yani KGK olarak da bilinmektedir.
UPS sürekli devrede olup şebeke gerilimi kesinti ve bozukluklarını yüke hiç hissettirmeden yükü besler. Ya da şebeke gerilimi kesildiğinde çok kısa bir sürede devreye girerek yükü beslemeye devam eden sistem veya güç kaynaklarıdır. UPS 3 fazlı veya tek fazlı olabilir. Çok büyük güçteki yükleri korumada, hem kapasiteyi hem de güvenirliği arttırmak için birkaç adet UPS paralel olarak bağlanabilir.
Elektriğe bağlı elektronik cihazlar için güç koruması sunar. Devrenin belirli bir süre beslenmesinde önemli rolü vardır. Elektriğe bağlı hassas ekipmanlar için anında temiz güç ve aşırı gerilim koruması sağlayan sistemlerdir.
UPS Çeşitleri Nelerdir?
Kesintisiz güç kaynağı çeşitleri UPS, yapıları itibariyle 2 farklı çeşide sahiptir.
UPS’ ler kendi içerisinde yapılarına gruplanır;
- Statik UPS
- Dinamik UPS
Dinamik UPS
Herhangi bir arıza durumunda yükü hareketli parçalarla beslemesidir. Ancak uygulamalarda oldukça farklılık gösterirler. Dinamik UPS veya KGK’ lar genelde yüksek güç uygulamalarında kullanılırlar. Bir alternatör grubu ile birlikte çalışırlar.
Kinetik enerji depolama teknikleri açısından kendi aralarında farklılıklar gösterirler. Dinamik KGK’ lar, yarıiletken teknolojik gelişmeler ile statik uygulamaları da kapsar. Bazı üreticiler, bu alanda farklı karma uygulama yöntemleri geliştirmişlerdir.
Farklı bir yöntem;
Enerji depolama işleminin bir volan üzerinde dinamik olarak gerçekleştirilebilir. Ancak girişte ve çıkışta statik doğrultucu-evirici devreler kullanılır. Böyle sistemler bu tür karma uygulamalara örnek gösterilebilir.
Bu dinamik çözümlerin artıları;
Yüksek kısa devre akımı, galvanik izolasyon ve lineer olmayan yüklere karşı yüksek tolerans sağlamasıdır. Bununla beraber çok gürültülü, büyük, ağır ve pahalı sistemlerdir. Dolayısıyla ekonomik yönden de verimli değillerdir.
Dinamik UPS lerin statik tip UPS lerden farkı, kaynakların çıkış noktasında motor bulunur. Dinamik kesintisiz güç kaynaklarının iç yapısı statik kesintisiz güç kaynaklarına benzer. Tek farkları çıkışlarında bir motor / jeneratör olmasıdır. Statik UPS evirici üzerinden motoru besler. Motor da yükü besler. Çıkış motoru olduğu için çıkan sinüs çok daha iyi seviyededir. Endüstriyel tesislerde ve kritik uygulamalarda bu cihazlar kullanılmaktadır.
Uygulama Alanları:
- Hava alanı, hastane, stadyum,
- Data center (veri iletişim merkezleri),
- Petrokimya, plastik sanayi,
- Enerji üretim merkezleri,
- Döküm ve haddehane makineleri,
- Endüstriyel otomasyon merkezleri,
- Elektrik enerjisi kesintisinde, büyük güçlerde makine parkurlarının ihtiyacını dinamik UPS’ ler karşılamaktadır.
Statik UPS
Statik UPS teknolojinin temeli, şebekeden gelen gerilim ve frekansı yeniden üretilir. Çift çevrim yöntemi ile yeni sinüs elde edilir. Şebekeden sağlanan AC enerjiyi doğrultarak akü grubuna verir. AC enerjiyi doğrultarak eviricilere ve doğrultuculara da (Rectifier) verir.
Akü grubu ve doğrultucudan alınan DC enerjiyi yeniden AC enerjiye çevirir. Inverter ile yüklere enerji aktarır. AC enerjiye çevirme işlemini akü grubu depolayarak üstlenir. Bu durumda dalga gerilimi ve frekansı UPS girişindeki şebeke gerilim ve frekansından ayrılır. Şebekeden çalışma anında AC-DC-AC dönüşümü yaparlar ve kesinti halinde çıkışı akü grubundan beslerler.
Kesintisiz Güç Kaynaklarının Özellikleri
Kesintisiz güç kaynakları üç farklı özelliğe sahiptir: Bunlar;
- Off – Line UPS
- On-line UPS
- Line Interactive UPS (regüleli ve regülesiz)
Off-line UPS
Off line kesintisiz güç kaynakları en basit yapıda olan güç kaynaklarıdır. Off line UPS normal çalışma koşullarında şebekede enerji varsa röle sistemi ile şebeke enerjisini direk çıkışa aktarır. Yüke verirler. Elektrik yükünü şebekeden çalıştırırken aynı anda alternatif akımı doğrultup aküleri şarj (charge) ederler. Şebekede herhangi bir kesinti olmadığı süre içinde (ınverter ‘off’) beklemede kalır. Elektrik kesintisi olduğunda UPS devreye girer. Kısa süreli de olsa besleme yüküne enerji sağlar. Elektrik kesintisi kullanıcı tarafından da hissedilir.
Off-line sistemde çalışan UPS’ de kesinti anında 2 ile 5 ms içinde bir röle devreye girer. Yüke enerji aktarımını sağlar. Inverter çıkışları genellikle kare dalga şeklindedir. Off Line tipi UPS’ ler genellikle küçük güçlerde üretilirler. Çünkü şebekede elektrik kesintisi olduğunda UPS’ nin yükünü, akü grubuna aktarır. Bu sırada yüksek güçlerde problemler yaşanabilir. Gelişmiş modellerde otomatik voltaj regülatör (voltage regulator) de mevcuttur.
Off line Uygulama Alanları: Tek kullanımlı uygulamalar için.
On-line UPS
On line tipi UPS’ ler daha büyük güçler için dizayn edilirler. Her zaman devrede olan (ınverter ‘on’) sistemlerdir. Bu şekilde çalışan kesintisiz güç kaynaklarında ınverter her zaman devrededir. Herhangi bir kesinti anında off-line sistemlerde görülen transfer gecikmesi oluşmaz. Bir UPS’ nin meydana geldiği elemanlar ve nasıl çalıştığı aşağıdaki şekilde anlatılmıştır.
OnLine UPS’ lerde çift çevrim özelliği vardır. Şebekede enerji olsun veya olmasın yük sürekli olarak evirici üzerinden beslenir. Kesintisiz güç kaynakları girişinden verilen AC sinyal önce DC’ ye çevrilir. Sonra DC voltaj (voltage) tekrar AC’ ye çevrilerek mevcut yük beslenir. Bu nedenle giriş enerjisinde oluşan olumsuzluklar yüke yansımaz ve yük her zaman temiz enerji ile beslenir.
Şebekede enerji olduğu müddetçe aküler şarj edilir, aynı zamanda şebeke ile aynı frekansta çalışan evirici yardımı ile yük beslenir. Şebekede elektrik kesintisi olduğunda aküden aldığı enerjiyi yüke aktarır. Yükün bu şekilde beslenmesi sırasında şebekeden veya aküden besleniyor olması UPS çıkış gerilim kalitesi ve sürekliliğini değiştirmez. Yeni teknoloji olup tercih edilen UPS modelidir.
Çıkıştaki yükleri baypas sistemi ile üç farklı çalışma şekli vardır:
- Direk şebekeden
- Inverter ile şebekeden
- Inverter ile akü grubundan
Mikro işlemci kontrollü yapılan bu cihazlar devamlı şebeke enerjisini analiz eder. Böylece en doğru çalışma şeklini otomatik olarak seçerler. Bu sistemler şebekedeki voltaj ve frekans düzensizliklerini regüle ederek gürültüleri filtre eder. Düzgün bir sinüs dalgası üretirler.
Çıkışları genel olarak tam sinüs dalgası şeklindedir. Bir faz çıkışlı olabileceği gibi büyük güçlerde genellikle üç fazlı çıkış verirler. Tek bir alıcıyı çalıştırmak yerine daha geniş bir sistemi çalıştırmak için kullanılırlar. On-line sistemler yük değişimlerinden etkilenmezler. On-line UPS’ ları her türlü en ideal korumayı sağlar.
Veri merkezleri, küçük orta ofisler, telekom, ulaşım sektörü, sağlık sektörü, endüstriyel uygulamalar ve özel uygulamalar. Ayrıca dijital fotoğraf baskı makinaları, dijital afiş baskı makinaları gibi. Büyük çaplı makinalarda kullanılan ekonomik cihazlardır.
On-line UPS ile Off-line UPS Arasındaki Fark Nedir?
Herhangi bir elektrik kesintisi anında off-line (kapalı hat) KGK’ da anahtar akü / ınverter devresine bağlanıncaya kadar bir transfer süresi meydana gelir. Bu süre 2 ms’ dir.
On–line (açık hat) KGK’ lerde ise akü-ınverter kısmı zaten devrede olduğu için kesinti anında herhangi bir gecikme meydana gelmez.
Line-Interactive UPS (Hat Etkileşimli)
Çalışma sistemleri off-line UPS ile aynıdır. Yani normal koşullar altında ınverter devrede değildir. Bu durumda şebeke gerilimini regüle eden kısım ile akü şarj birimi devrededir. Akü (battery) grubu ve evirici kısmı, şebeke enerjisi kesildiği zaman veya kesintisiz güç kaynaklarının regüle edebileceği sınırların dışına çıktığı zaman devreye girerek akümülatör (accumulator) modun da çalışır ve çıkıştaki yükü besler.
Akülerin şarj olması için, şebekenin normale geçtiği durumda evirici ters yönde çalışarak tekrar akülerin şarj (charge) olmasını sağlar.Bu regüle işlemi belirli gerilim sınırları arasında trafo (transformer) kademeleri kullanılarak yapılmaktadır. Bazı UPS’ da bu işlem mikroişlemci kontrollü olarak yapılır. Son yıllarda bütün line-interactive modellerde gerilimi oransal olarak kullanan otomatik voltaj regülatörü (AVR, OVR) bulunmaktadır.
Çalışma sistemleri Off-line UPS ile aynı olmakla beraber, Line-Interactive UPS’ nin farkı; şebeke beslemesinin OVR üzerinden geçerek tesise aktarılmasıdır. Otomatik voltaj regülasyonu OVR şebeke elektriğini sürekli olarak olması gereken, voltaj değerinde tutar (220V – 50Hz). Line Interactive KGK’ lar piyasada özellikle voltaj regülasyon (voltage regulation) KGK olarak bilinmektedir.
Bu sistemlerde çalışan UPS’ lerde Smart Boost ve Smart Buck özellikleri vardır. Giriş gerilimi normal değerinin belli bir yüzdenin altına indiği zaman veya üzerine çıktığı zaman çıkış gerilimini belli bir katsayı ile çarparak azaltır ya da çoğaltır. Off-line sistemlerdeki gibi aküye geçme durumunda bir gecikme durumu meydana gelir.
Line–Interactive UPS’ lerde ınverter kartı anahtardan sonra yerleştirilir. Bu durumda off-line sistemlere göre daha temiz dalga çıkış elde edilir. Bunun yanında anahtarlamadan kaynaklanabilecek gürültüler azalır.
Uygulama Alanları:
Genellikle fansız çalıştıkları için evdeki modem, TV, PC yazıcılar, kartlı geçiş sitemleri. Kritik olamayan düşük güçteki elektronik ekipmanları beslemek için uygundur.
UPS Fiyatları
Piyasada satılan güç kaynakları 500VA ile 10.000VA arasındadır. Değişen güç seçenekleri de fiyatlandırmada önemli rol oynamaktadır. Güç ne kadar fazla olursa satın alınacak güç kaynağının fiyatı da yüksek olacaktır.
Bir yanıt yazın