کتاب اصول عیب یابی و تعمیر دستگاه های یو پی اس و اینورتر اثر داود حبیب زاده ناشر فدک ایساتیس

مقدمه

     نیاز به انرژی الکتریکیِ پیوسته، بدون وقفه، ثابت و پایدار از ضروریات زندگی صنعتی و جامعه امروزی است. بدون شک، قطع شدن، افزایش یا کاهش و هر گونه اختلال در شبکه توزیع برق در اختیار مصرف‌کننده نیست و گاهی اوقات از اختیار تولید‌کننده و توزیع‌کننده هم خارج می‌شود؛ به همین دلیل نیاز به سیستم جایگزین اجتناب‌ناپذیر است. از سال‌های بسیار دور، ژنراتور و سیستم‌های جایگزین و جبران‌ساز مختلف و متعددی برای این منظور استفاده شده‌است. بدون شک یکی از بهترین گزینه‌ها، برای جایگزینی و جبران اختلالات برق شهر، استفاده از دستگاه‌های اینورتر و UPS می‌باشد. این دستگاه‌ها، با پیشرفت الکترونیک و پیدایش قطعات نیمه‌هادی، توسعه یافته و روز به روز بهتر شده‌‌اند. علاوه بر آن شرکت‌های سازنده این سیستم‌ها، از روش‌های مختلف و متنوعی برای تولید برق و ولتاژ AC استفاده می‌کنند، اما تمام دستگاه‌های اینورتر و UPS، بر اساس تبدیل ولتاژ DC تولیدی توسط باتری یا سلول‌های خورشیدی به ولتاژ و جریان AC، کار می‌کنند و این نقطۀ اشتراک بین تمام اینورتر و UPS‌هایی است که شرکت‌های مختلف ساخته‌اند. هر دستگاه و وسیله الکترونیکی در معرض خرابی و آسیب‌دیدگی قرار دارد و نیاز به عیب‌یابی و تعمیر همزاد تجهیزات برقی و الکترونیکی است. از‌این‌رو در این مجموعه آموزشی به بررسی ساختار، عملکرد، انواع، اجزای داخلی و نحوۀ عیب‌یابی و تعمیر دستگاه‌های UPS و INVERTER می‌پردازیم. عیب‌یابی و تعمیر این دستگاه‌ها نیاز به داشتن دانش، مهارت و تجربه خاصی است که در این مجموعۀ آموزشی به این حوزه‌های دانشی و مهارتی می‌‌پردازیم‌.

فهرست مطالب

 فصل 1         

آشنایی با انواع سیستم‌های برق اضطراری و بررسی مزایا و معایب آن‌ها    1

مزایای استفاده از یو‌پی‌اس    5

استابلایزر و یو‌پی‌اس    8

 فصل 2         

برق و الکتریسیته    11

منشأ پیدایش الکتریسیته (برق)    12

ساختمان داخلی مواد    13

بارالکتریکی و الکتریسیته ساکن    13

اجسام هادی، عایق و نیمه هادی    14

مقاومت الکتریکی    15

الکتریسیته جاری و جریان الکتریکی (Current)    16

اختلاف پتانسیل الکتریکی و ولتاژ (Voltage)    16

قانون اهم    17

توان الکتریکی    18

ولتاژ مستقیم و متناوب    18

فرکانس، ولتاژ و جریان متناوب    19

ولتاژ و جریان پیک    20

ولتاژ و جریان لحظه‌ای    21

ولتاژ و جریان متوسط    21

مقدار مؤثر (RMS: Root Mean Square)    22

اختلاف فاز (Phase shift)    22

اختلاف فاز در بار اهمی    23

 فصل 3        

 تبدیل ولتاژ AC به DC و تبدیل DC به AC    27

خطر برق گرفتگی    29

منبع تغذیه POWER SUPPLY    29

ترانس ایزوله isolated Transformer    30

یکسوساز Rectifier    31

خازن صافی و خازن دی کوپلینگ (نویزگیر)    31

رگولاتورهای ولتاژ    32

رگولاتور‌های خطی    32

منابع تغذیه سوئیچینگ Switch Mode Power Supply (SMPS)    35

مدارات چاپر    37

منابع تغذیه فرکانسی    42

منابع تغذیه پالسی یا PWM    43

تجزیه و تحلیل منابع تغذیه سوئیچینگ    46

 فصل 4        

یو‌پی‌اس(UPS: Uninterrupted Power Supply)    53

ساختار دستگاه‌های UPS    55

طبقه‌بندی دستگاه‌های UPS    56

بررسی عملکرد UPS در شرایط کار عادی وجود برق شهر    59

بررسی عملکرد UPS در شرایط عدم وجود برق شهر   59

بررسی عملکرد UPS در حالت اکو (اقتصادی)    59

بای‌پس اتوماتیک و دستی    60

اتصال موازی یو‌پی‌اس‌ها    60

راهنمایی در حیطه خرید UPS    60

 فصل 5       

باتری در دستگاه‌های UPS    65

باتری‌های یوپی‌اس    70

بانک و محفظه باتری    71

انتخاب باتری UPS    72

محاسبات مربوط به UPS    73

تست و عیب‌یابی باتری UPS    75

 فصل 6        

عیب‌یابی و تعمیر دستگاه‌های UPS    81

ایمنی و حفاظت (Safety and Protection)    82

بلوک دیاگرام دستگاه    87

حالت‌های مختلف عملکرد دستگاه    87

بوردها و مدارات اصلی دستگاه UPS    88

عیب‌یابی و تعمیر دستگاه‌های یوپی‌اس    93

بورد منبع تغذیه توان پایین (فرعی یا کمکی)    104

بورد شارژر باتری    105

راه‌اندازی پس از تعمیر    106

 فصل 7       

آشنایی با قطعات ایمنی و حفاظتی در تابلوهای برق    109

فیوز (FUSE)    110

سرج ارستر (Surge protector) یا SPD (Surge Protection Device)    115

اسپارک گپ    119

رله دیفرانسیل (Differential Relay)    122

رله کنترل فاز (Phase control Relay)    122

رله ولتاژ    123

رله دیستانس    124

ترانسفورماتور ایزوله (Isolation Transformer)    124

سیستم زمین یا ارت    126