رکتیفایر چیست

رکتیفایر چیست
5 (100%) 6 votes

رکتیفایر یا یکسوکننده به چه دستگاهی گفته میشود


رکتیفایر
یک وسیله‌ی الکترونیکی خاص است که برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم (a.c./d.c.) به کار برده می‌شود. جهت به دست آوردن سیگنال جریان d.c. می‌توان از رکتیفایر تریستور، رکتیفایر IGBT و یا رکتیفایر Diode+IGBT استفاده کرد. اغتشاش هارمونیک کلی در جریان ورودی و مقادیر ضریب توان از تفاوت‌های عمده و اصلی در بین گونه‌های مختلف رکتیفایر هستند. براساس محدودیت‌های THDi&PF مشتریان می‌توان مدل رکتیفایر مناسب را انتخاب کرد.

Page 1 Image 1 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

جدول زیر نشان می‌دهد که کدام نوع از رکتیفایر در یو پی اس ما قرار داده شده است و درصد PF&THDi را که دست‌یافتنی است مشخص می‌کند:

گونه‌ی رکتیفایرPFTHDiپیکربندیتوانگونه‌ی یوپی‌اس
تریستور0.80<29%

 

استاندارد10-60KVASitePro
0.90<10%فیلتر هارمونیک پنجم
0.80<10%رکتیفایر دوازده پالس40-60kVA
0.80<10%رکتیفایر دوازده پالس (استاندارد)400-500kVA
0.85<5%رکتیفایر دوازده پالس + فیلتر هارموتیک یازده و سیزدهم
0.98<5%رکتیفایر دوازده پالس + فیلتر DCU
تریستور0.80<28%استاندارد80-120kVA

 

SG

Series S0

0.92<8%فیلتر هارمونیک پنجم
0.96<6%فیلتر هارمونیک پنجم + یازدهم
0.80<10%رکتیفایر 12 پالس
تریستور0.8028%استاندارد60-300kVASG-CE

Series S1,S2

IGBT0.99<3%PurePulse
Diode + IGBT0.98<8%استاندارد10-40kVALP33 S4,S5
Diode + IGBT0.98<10%رکتیفایر IGBT فعال (2 پالس)40-120kVALP33 S1,S2
Diode + IGBT0.98<5%

 

مدول ورودی ساده رکتیفایر IGBT فعال (6 پالس)40-120kVA

 

رکتیفایر تریستور

رکتیفایر شش پالس

Page 3 Image 2 300x253 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتریاین شکل یک رکتیفایر شش تریستوری متداول را نشان می‌دهد که معمولاً «شش پالس» نامیده می‌شود.

سه تریستور موج سینوسی نیمه مثبت و سه تریستور دیگر موج منفی را تبدیل می‌کنند. پیچک a.c. که به پل رکتیفایر ورودی متصل است برای تعدیل کردن اثرات تبدیل (جابجاگری) تریستور و نیز کم کردن مؤلفه‌های هارمونیک به کار برده می‌شود.

رکتیفایر خروجی (d.c.) به طور مستقیم به پل اینورتر متصل است. یک مجموعه از خازن‌های d.c. بین مدارهای رکتیفایر و اینورتر قرار دارد تا امکان عبور سریع انرژی فراهم شود.

باتریهای یو پی اس به لینک d.c. مشابه متصل هستند (به موازات پل‌ها). دومین کارکرد رکتیفایر این است که ظرفیت باتری متصل شده را دوباره شارژ می‌کند. برای حذف کردن هر گونه‌ی مؤلفه‌ی a.c. که به جریان d.c. اضافه شده است از یک پیچک استفاده می‌شود (این پیچک به صورت سری به قطب مثبت یا منفی متصل نشده است.)

رکتیفایر 12 پالس

Page 4 Image 3 300x195 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری
به دست آوردن پیکربندی رکتیفایر دوازده پالس از طریق متصل کردن دو رکتیفایر شش پالس به صورت موازی امکان‌پذیر است. با به کار بردن مبدل‌های خاص می‌توان به تفکیک و جداسازی گالوانیک دست پیدا کرد.

دوازده پالس بدون تفکیک گالوانیک

Page 4 Image 5 300x188 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتریبرای جابجایی و تغییر در حدود  در فازهای ورودی دومین رکتیفایر از مبدل Delta/Star (Dy11) استفاده می‌شود و در اولین رکتیفایر فازها تغییر داده نمی‌شوند.


دوازده پالس با تفکیک گالوانیک

در این مورد، برای جابجایی و تغییر فاز از یک مبدل خاص (D11+Ddo) استفاده می‌شود. در عین حال تفکیک و جداسازی گالوانیک به طور کامل بین رکتیفایر و منابع تغذیه‌ی ورودی صورت می‌گیرد.

مانده‌های هارمونیک رکتیفایر تریستور

Page 5 Image 6 300x272 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتریرکتیفایر تریستور یک بار غیرخطی متداول است که هارمونیک جریان را بر طبق فرمول‌های زیر ایجاد می‌کند:

که در آن:

Hn= عدد هارمونیک                 k = عدد ثابت برابر با 1، 2؛ 3

P = تعداد تبدیل یا پالس‌های رکتیفایر

رکتیفایر شش پالس در ششم ± یک هارمونیک به وجود می‌آورد، یعنی در یکی بیشتر و یکی کمتر از هر مضرب شش. دامنه و بزرگی جریان‌های هارمونیک به وجود آمده به موارد زیر بستگی دارد:

  • — نوع مدار رکتیفایر
  • — امپدانس (مقاومت ظاهری) خط ورودی
  • — کیفیت خود منبع

حاصل‌ضرب هارمونیک جریان و امپدانس در فرکانس‌های مختلف موجب به وجود آمدن انحراف (اغتشاش) ولتاژ می‌شود.

از آنجایی که یو پی اس برای منبع توان خود یک بار غیرخطی می‌باشد لازم است که در مورد اینکه آیا هارمونیک ایجاد شده با بارهای دیگری که به همان شبکه متصل هستند تداخل دارد یا نه تجزیه و تحلیل صورت بگیرد.

جداول ذیل مقادیر هارمونیک را که برای بعضی از کاربردها اندازه‌گیری شده‌اند نشان می‌دهد. این مقادیر تحت تأثیر ویژگی‌های منبع تغذیه‌ی ورودی قرار دارند و بنابراین در کاربردهای عملی و واقعی مقادیر اندازه‌گیری شده برای کاربردها متفاوت از مقادیری هستند که در این جداول ذکر شده‌اند.

Page 6 Image 7 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

طیف و شکل موج رکتیفایر تریستور

برای بهبود اغتشاش هارمونیک جریان ورودی کل (THD) و فاکتور توان ورودی (PF) افزودن فیلترها مناسب است.

Page 7 Image 8 250x300 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

Page 8 Image 9 300x237 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

رکتیفایر Diode+IGBT

این گونه از رکتیفایر فقط بر روی یوپی‌اس‌های سری 33LanPro موجود است. شش دیود در پل ورودی قرار گرفته‌اند تا جریان متناوبی را که وارد می‌شود تبدیل کنند. دو یا شش IGBT (بستگی به نسخه‌ی LanPro دارد) برای فراهم کردن مدولاسیون دامنه‌ی سیگنال مورد استفاده قرار می‌گیرند. هرچه تعداد IGBT بیشتر باشد انحراف و اغتشاش هارمونیک جریان ورودی کمتر می‌شود.

Page 9 Image 10 300x210 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

طیف و شکل موج رکتیفایر Diode+IGBT

Page 9 Image 11 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

Page 10 Image 12 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

رکتیفایر IGBT

در این رکتیفایر از شش IGBT برای تبدیل کردن سیگنال a.c. استفاده می‌شود. ترانزیستور دوقطبی با گیت عایق (Insulated Gate Bipolar Transistor) یک نیمه‌رسانای بسیار سریع و مطمئن است. با حرکت دادن گیت (مدخل) آن مدوله کردن سیگنال ورودی و به دست آوردن جریان خروجی d.c. امکان‌پذیر می‌شود. از این تکنولوژی برای بهتر کردن عملکرد سیگنال یو‌پی‌اس ورودی استفاده می‌شود. در واقع، مقدار THD بسیار پایین است. رکتیفای IGBT ما از مدولاسیون SVM استفاده می‌کنند. مدولاسیون بردار فضایی (Space Vector Modulation) یک تکنیک سوئیچینگ خاص است.

مزیت‌های استفاده از SVM عبارتند از:

  • جریان هارمونیک کمتر
  • اتلاف توان کمتر
  • بازده و کارآیی ثابت با بار جزئی

Page 10 Image 13 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

ورود توان (راه‌اندازی نرم)

جریان راه‌اندازی رکتیفایر توسط نرم‌افزار یو پی اس محدود می‌شود (تنظیم شده در 30/20 ثانیه) بدین ظریق مدار ورودی تحت تأثیر هیچ گونه جریان تداخلی از طرف یوپی‌اس قرار نمی‌گیرد. در عمل، جریان ورودی بالا می‌تواند قطع‌کننده‌های ورودی یا فیوزها را تحت تأثیر قرار دهد و مولد متصل شده را ناپایدار و بی‌ثبات کند.

در مورد سیستم یو پی اس موازی، با تغییر دادن پارامتر نرم‌افزار  امکان اصلاح و عوض کردن تأخیر راه‌اندازی رکتیفایر فراهم می‌شود.

(مثال) اگر دو یوپی‌اس در پیکربندی RPA قرار بگیرند، رکتیفایر دستگاه دوم به صورت خودکار بعد از «n ثانیه» روشن خواهد شد (معمولاً به عنوان پیش‌فرض در 5 ثانیه تنظیم می‌شود).

Page 11 Image 15 300x290 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

Page 12 Image 17 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری Page 12 Image 16 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

یک سیگنال a.c. که با جریان d.c. خروجی رکتیفایر هم‌پوشانی دارد می‌تواند دمای باتریها را افزایش دهد و طول عمر آنها را کم کند. مولفه‌ی a.c. تحمیل و اضافه شده (جریان شکن) ممکن است توسط شارژر باتری یا رکتیفایر به دلیل تعامل متقابل بین باتری، رکتیفایر و اینورتر به وجود بیاید.

در استاندارد VDR0510 عنوان نشده است که شکن باقیمانده در حین شارژ مجدد باتری نباید از حدود زیر تجاوز کند:

  • 1 درصد برحسب ولتاژ
  • 5 درصد برحسب جریان (5 درصد از ظرفیت باتری)

حداکثر 20 درصد جریان شکن حین تخلیه الکتریکی قابل قبول است.

فرکانس‌های بیشتر از Hz100 برای باتریها خطرناک نیستند.

 

منطقه‌ی در حال کار رکتیفایر

ولتاژ ورودی اسمی سری‌های SitePro، Lp33 و SG، V415/400/380*3، 50 یا Hz60 می‌باشد.

این رکتیفایرها قادر هستند در محدوده‌ی گسترده از ولتاژ (V460÷320) و فرکانس (Hz66÷45، ٪10±Hz60/50) ورودی AC عمل کنند و حتی با دامنه‌ی ناپایدار و متغیر از ولتاژ ورودی a.c. مانع از عملکرد باتری می‌شوند.

Page 12 Image 18 ركتيفاير چیست | یو پی اس | باتری

توجه: سطوح دیگر از ولتاژ ورودی با متصل کردن یک مبدل فزاینده ـ کاهنده یا خود مبدل به ورودی یو پی اس مجاز هستند.

خود مبدل در مقایسه با مبدل ارزان‌تر و مقرون به صرفه است ولی هیچ گونه تفکیک و جداسازی گالوانیک بین منبع تغذیه‌ی ورودی و یو پی اس به وجود نمی‌آورد.

مبدل‌ها و خود مبدل‌های ارائه شده توسط GE Digital Energy با جریان تداخلی که محدود به 7 برابر جریان اسمی است طراحی شده‌اند تا مانع از تداخل‌های احتمالی محافظان ورودی (فیوزها و/یا قطع‌کننده‌های مدار) شوند.

جریان شارژ مجدد

هر دو رکتیفایر سری SitePro و SG برای تغذیه کردن اینورتر و شارژ کردن باتری به کار برده می‌شوند. رکتیفایر LP33 برای باتریها انرژی فراهم نمی‌کند و در عمل یک شارژ باتری جداگانه در این مدل از یو پی اس نصب می‌شود.

تشریح صفحه داده‌های رکتیفایر

یک نمونه‌ی خلاصه شده از صفحه داده‌های متداول رکتیفایر در زیر نشان داده شده است:

رکتیفایر
پل رکتیفایرسه فاز، رکتیفایر IGBT، تکنولوژی Pure Pulse، محافظت در برابر افزایش دما
ولتاژ ورودی استاندارداسمی: N+V415/V400/V380*3

دامنه‌ی مجاز ولتاژ ph-ph رکتیفایر: V460÷V340

ولتاژهای ورودی دیگرطبق درخواست
فرکانس ورودیHz66÷45، ٪10±Hz60/50
ضریب توان99/0
THD جریان ورودی2٪ در 100٪ لود؛ ٪5/2< در 75٪ لود، 3٪< در 50٪ لود
جریان تداخلیمحدود شده توسط مدار راه‌اندازی نرم
ورود توان15 ثانیه
خطای مجاز (تلرانس) ولتاژ خروجی٪1±
شکن (موج) ولتاژ DC٪1<
شکل جریان DCحداکثر 5 درصد ظرفیت باتری [AH] عنوان شده در A
ویژگی شارژ باتری ولتاژ شناور تقویت شده IU (DIN41773)
حد جریان شارژ باتریقابل برنامه‌ریزی
داده‌های توان ورودیkVA160200250300
توان ورودی در بار اسمی اینورتر و باتری شارژ شدهدر 8/0 = PFkW5/1396/1736/1731/260
در 9/0 = PF9/1563/1956/2446/292
حداکثر توان ورودی در بار اسمی اینورتر و حداکثر جریان شارژ مجدد باتری (قابل برنامه‌ریزی)kW8/1742/2174/2716/326
حداکثر جریان شارژ باتری (قابل برنامه‌ریزی) در آغاز شارژ مجدد باتری در بار اسمیدر 8/0 = PFA85105130160
در 9/0 = PF40507080

 

ویژگیمعنی
1تکنولوژی رکتیفایر به کار رفته باید IGBT، تریستور، Diode+IGBT باشد.
2پنجره ولتاژ ورودی رکتیفایر
3در صورت وجود مقادیر متفاوت از ولتاژ ورودی می‌توان از مبدل تطبیقی استفاده کرد (فصل 15 را ببینید).
4پنجره فرکانس ورودی. رکتیفایر می‌تواند درون این محدوده کار کند.
5ضریب توان ورودی در شرایط بار کامل
6اغتشاش (انحراف) هارمونیک کلی در جریان ورودی در درصد بار متفاوت
7مقدار جریان بیشینه در روشن شدن رکتیفایر
8دوره‌ی تناوبی رکتیفایر که برای رسیدن به 100 درصد از سطح کار (بار) مورد نیاز است. در این حین، بعد از وقوع نقص در منبع تغذیه، باتریها برای پل اینورتر انرژی فراهم خواهند کرد.
9خطای مجاز (تلرانس) ولتاژ شناور خروجی در رکتیفایر
10مولفه‌ی ولتاژ a.c. اضافه شده به لینک d.c.
11مولفه‌ی جریان a.c. اضافه شده به لینک d.c.
12فصل باتری را ببینید.
13تنظیم کردن حداکثر جریان شارژ مجدد امکان‌پذیر است (با تغییر دادن پارامترها از صفحه)
14مقادیر توان در ورودی رکتیفایر با اینورتر در 100 درصد بار و بدون شارژ کردن باتری
15مقادیر توان در ورودی رکتیفایر با اینورتر در 100 درصد بار و با جریان کامل شارژ باتری
16حداکثر جریان شارژ مجدد باتری که در بار کامل وجود دارد.

مطالب پیشنهادی:

4 دیدگاه

  1. ahmadi می‌گه:

    بزرگترین تفاوت دستگاه رکتیفایر و اینورتر در یو پی اس چیه؟

    • محبوبه بزرگی می‌گه:

      بزرگتیرین تفاوت اینه که دقیقا برعکس هم عمل میکنن.. اینورتر برق DC رو به AC تبدیل میکنه.. رکتیفایر برق AC رو به DC تبدیل میکنه

  2. حسن می‌گه:

    لطفا در مورد اینورتر هم مطلب بذارید ممنون

دیدگاه خود را در مورد این مطلب ثبت کنید






تلفن تماس مستقیم