Hot Sync technológia

Az UPS technológia párhuzamosítása

Egy UPS legfontosabb funkciója az, hogy folyamatosan jó minőségű elektromos árammal lássa el a hozzá kapcsolt kritikus fontosságú fogyasztót. Egy különálló egység esetén moduláris kialakítással növelhető a megbízhatóság, melynek keretében meghibásodás esetén a redundáns belső modulok átvehetik egymástól a funkciókat.

A megbízhatóság további növelése érdekében egy tényleges párhuzamos konfigurációt kell alkalmazni, ahol kettő vagy több egység között oszlik meg a terhelés. A meghibásodott egység elkülönítésre kerül, a többi egység pedig folytatja a kritikus fontosságú fogyasztó ellátását. A piacon jelenleg elérhető UPS termékek központosított vagy osztott, a mester-szolga elvre épülő terhelés megosztási technológiát használ, amely egyedi hibaponttá teszi.

Egy UPS rendszer a szabadalmaztatott Hot Sync® párhuzamos terhelés megosztási technológiával tehető teljes mértékben megbízhatóvá.

A Hot Sync technológiát párhuzamos redundáns N + 1 rendszerekre tervezték a 24/7 alkalmazások igényeinek kielégítésére. Párhuzamos kapacitású rendszerekben is felhasználható a skálázhatósága miatt és az ügyfelek egyre növekvő fogyasztási igényeinek kielégítésére. A modulok anélkül is képesek megosztani a terhelést, hogy huzalozott kommunikációban lennének a külvilággal.

 

A felhasználói oldalon tapasztalható előnyök

• Egyfázisú és háromfázisú termékekhez is elérhető az összes létfontosságú igény kielégítésére egészen a 77 MW (400 V)-os rendszerekig
• Könnyű és moduláris UPS rendszerfejlesztés további kapacitás vagy redundancia hozzáadásával
• Megszünteti az egyedi hibapontot, a terhelésmegosztást nem veszélyezteti a kommunikáció megszakadása

2. ábra: A megfelelően kiegyensúlyozott terheléselosztás a kimeneti frekvenciák szabályozásával valósul meg; ennek eredményeképpen a párhuzamos szünetmentes tápegységek kimeneti feszültségei közötti fáziskülönbség nullává válik.

Egy szünetmentes áramforrás belső kimeneti impedanciája természeténél fogva főképpen induktív, azaz egy kis fojtótekercsnek néz ki, amely sorba van kötve egy nagy, váltakozó áramú forrással. Így bármilyen különbség mérhető a kimeneti feszültség fázisai között, ez azt jelenti, hogy teljesítményáramlás tapasztalható az egységek között, ami a terhelés egyenetlen elosztását eredményezi. A 3. ábrán két egység megegyező kimeneti feszültséggel, de fázis-szög-eltéréssel rendelkezik.


3. ábra: A párhuzamosan csatlakoztatott szünetmentes tápegység feszültségek (V1 és V2) közötti fáziseltolódás hatására áram folyik az egységek között, ez a terheléselosztás kiegyensúlyozatlanságát okozza.

Az egységek különbözeti feszültsége (Vdiff) és áramerőssége (Idiff) 90 fokos fázisszöget zár be az induktív forrásimpedancia miatt. A fő feszültség (V1 és V2) és az egységek közötti Idiff áram fázisban vannak, ami a kimeneti hatásos teljesítményt eredményezi. Minél nagyobb a fáziseltolódás, annál nagyobb a teljesítmény kiegyensúlyozatlansága. Ha beiktatunk egy vezérlőt a kimeneti teljesítmény fázisának szabályozásához, akkor csökkenthető a fáziskülönbség. A fáziskülönbség nullára szabályozásához és a pontos terheléselosztás eléréséhez integrálhatjuk a mért fázist, ezzel elérjük a teljesítmény által vezérelt frekvenciát. A gyors frekvenciarögzítés céljából és a külső bypass szinkronizálásának engedélyezéséhez hozzáadunk egy feltételt, amely a teljesítményszint változásának sebességét tartalmazza.

A folyamatábra (4. ábra) szemlélteti, hogy miképpen alakul a terheléselosztás.

A kimeneti teljesítmény figyelése és az új frekvencia kiszámítása másodpercenként 3000-szer megy végbe. A mérések felhasználhatók egy meghibásodott modul gyors azonosítására is. Ez a funkció az azonnali kimeneti teljesítmény kiszámításán alapul. Egy negatív érték – még ha csak egyetlen pillanatban is észlelhető – belső hibát, például egy zárlatos inverter IGBT-t (szigetelt bázisú bipoláris tranzisztort) jelez. A szünetmentes tápegység erre válaszul azonnal kikerül az áramkörből, ami minimális feszültségzavart okoz. Ez a funkció „szelektív kioldás” néven ismeretes.

A Hot Sync technológia lehetővé teszi a teljes karbantartás végrehajtását egyenként, a szünetmentes tápegység redundáns moduljain, karbantartási külső bypass kapcsoló nélkül. A kritikus fontosságú fogyasztót nem kell leválasztani a szabályozott teljesítményről. Az ütemezett vagy nem ütemezett karbantartás végrehajtható a terhelés szünetmentes tápegység szintű, tiszta energiával történő, folyamatos ellátásával.

A pontos, egyenlő terheléselosztás az első számú jellemző a párhuzamosított, redundanciát és megnövelt kapacitást nyújtó szünetmentes tápegység rendszer integrális minőségének és megbízhatóságának meghatározása szempontjából. A HotSync technológiával ez úgy valósul meg, hogy nincs szükség további kommunikációs vonalra a szünetmentes tápegységek között, így ez egyedi hibapontként nem merülhet fel, ha párhuzamos modulokat iktatunk be a rendszerbe. Működési és gazdaságossági szempontból az elért „majdnem tökéletes” megbízhatóság hosszú távon egyértelmű megtakarításokat nyújt, mivel minden leállás költséges, és nem várt következményekkel járhat.