مقدمه

THD به معنای توزیع فرکانس هارمونیکی است که در واقع یک معیار برای اندازه‌گیری تخلیه‌ی غیرخطی سیستم‌های الکتریکی است. این عبارت از “درصد هارمونیک توتال” (Total Harmonic Distortion) گرفته شده و معمولاً در محصولات الکترونیکی مانند یو پی‌ اس‌ ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. درصد THD میزان توزیع هارمونیک‌ های مختلف نسبت به سیگنال اصلی را نشان می‌ دهد. این مقدار بیانگر این است که چه قدر از انرژی الکتریکی در سیستم به هارمونیک‌ ها (موج‌ های جانبی با فرکانس‌ های چند برابر فرکانس اصلی) منتقل می‌ شود.

در یو پی‌ اس‌ ها، THD معمولاً در حدود ۱٪ تا ۵٪ و در برخی موارد حتی پایین‌ تر می‌ باشد. اما برای سیستم‌های بسیار پیشرفته یا حساس، ممکن است مقادیر THD حتی کمتر از ۱٪ را داشته باشند. اهمیت THD در یو پی‌ اس‌ ها به این دلیل است که می‌ تواند تأثیر مستقیمی بر عملکرد و کیفیت تأمین برق داشته باشد. به خصوص برای دستگاه‌های حساس یا برنامه‌هایی که نیاز به انرژی برق پایدار دارند. در ادامه به بررسی بیشتر اهمیت آن می پردازیم.

اهمیت درصد THD در یو پی اس

کیفیت برق خروجی: یک یو پی اس عمدتاً برای حفاظت و تأمین برق پایدار به دستگاه‌ ها و تجهیزات متصل به آن استفاده می‌شود. اگر سیگنال برق تولیدی دارای سطوح بالای THD باشد، ممکن است تجهیزات حساس به آن واکنش نشان دهند یا عملکرد نادرستی داشته باشند.

حفاظت از تجهیزات الکترونیکی: تجهیزات الکترونیکی مانند کامپیوترها، سرورها، دستگاه‌های پزشکی و سایر دستگاه‌های حساس ممکن است به تغییرات و نوسانات در برق حساس باشند. افزایش میزان THD می‌تواند منجر به خرابی یا کاهش عمر مفید این تجهیزات شود.

کارایی انرژی: مقدار THD بالا ممکن است نشان‌دهنده تباهی در انرژی باشد. این به معنای این است که بخش‌هایی از انرژی مصرفی توسط هارمونیک‌ها (موج‌های جانبی) از دست می‌روند و موجب افزایش مصرف انرژی و هزینه‌های بیشتر می‌شود.

مطمئن بودن عملکرد UPS: اندازه‌گیری THD می‌تواند به تأیید عملکرد صحیح یک یو پی اس کمک کند. این اندازه‌گیری نشان می‌دهد که آیا یو پی اس توانایی تأمین یک سیگنال برق پایدار و بدون نوسانات با سطوح THD قابل قبول را دارد یا خیر.

درصد THD در یو پی اس چگونه محاسبه می شود؟

برای محاسبهٔ درصد THD (Total Harmonic Distortion) در یک یو پی اس (UPS)، مراحل زیر را دنبال می‌کنیم:

نمونه‌ برداری سیگنال خروجی: ابتدا، سیگنال خروجی یو پی اس را با استفاده از یک ابزار اندازه‌گیری مانند آنالایزر ارتباطی یا آسیلوسکوپ نمونه‌ برداری می‌کنیم. این نمونه‌ برداری به ما امکان می‌ دهد تا سیگنال برق خروجی را به شکل زمانی دیجیتالی دریافت کنیم.

تبدیل سیگنال به دامنهٔ فرکانس: سپس، سیگنال برق خروجی را از دامنهٔ زمان به دامنهٔ فرکانس تبدیل می‌کنیم. این اقدام با استفاده از تبدیل سریع (FFT) انجام می‌شود که به ما امکان می‌دهد تا محتوای فرکانسی سیگنال را بررسی کنیم.

انتخاب فرکانس اصلی: معمولاً فرکانس اصلی سیگنال برق خروجی یک یو پی اس برابر با فرکانس شبکهٔ برق است که معمولاً ۵۰ یا ۶۰ هرتز است، به این فرکانس اصلی توجه می‌کنیم.

محاسبهٔ مجموع هارمونیک‌ ها: با استفاده از FFT، هارمونیک‌ های مختلف فرکانسی سیگنال را شناسایی می‌کنیم. هارمونیک‌ ها فرکانس‌ های چند برابری از فرکانس اصلی هستند.

محاسبهٔ میزان هر هارمونیک: برای هر هارمونیک، میزان آن را با مقدار سیگنال در آن فرکانس تقسیم بر مقدار سیگنال در فرکانس اصلی ضرب می‌کنیم. این کار مقدار هر هارمونیک را نسبت به سیگنال اصلی نشان می‌دهد.

محاسبهٔ THD: در نهایت، THD به عنوان میانگین مربعات مقادیر هارمونیک‌ ها محاسبه می‌شود. سپس این مقدار را به مقدار سیگنال در فرکانس اصلی می سنجیم و جذر می‌گیریم. درصد THD برابر با این مقدار ضرب در ۱۰۰ است.

فرمول محاسبهٔ درصد THD به صورت زیر است:

آیا thd بالا برای یو پی اس ها مضر است؟

بله، THD (Total Harmonic Distortion) بالا برای یو پی اس‌ ها ممکن است مضر باشد، به ویژه در موارد زیر:

تأثیر بر تجهیزات الکترونیکی: تجهیزات الکترونیکی مانند کامپیوترها، سرورها، دستگاه‌ های پزشکی و سایر دستگاه‌ های حساس ممکن است به تغییرات و نوسانات در برق حساس باشند. THD بالا می‌ تواند به تجهیزات الکترونیکی آسیب برساند و باعث خرابی یا کاهش عمر مفید آنها شود.

عملکرد باتری: افزایش THD می‌تواند منجر به افزایش تباهی در انرژی و مصرف باتری شود. این موضوع می‌تواند باعث کاهش عمر مفید باتری‌ های UPS و در نتیجه، کاهش زمان اعمال پشتیبانی برق شود.

کارایی انرژی: افزایش میزان THD ممکن است به تباهی در انرژی منجر شود. بخش‌ هایی از انرژی مصرفی توسط هارمونیک‌ ها (موج‌ های جانبی) از دست می‌روند که می‌تواند باعث افزایش مصرف انرژی و هزینه‌ های بیشتر شود.

کیفیت برق خروجی: THD بالا ممکن است به تحریک دستگاه‌ ها و تجهیزات متصل به یو پی اس منجر شود و در نتیجه، عملکرد غیرقابل پیش‌ بینی و ناپایدار را ایجاد کند.

با توجه به این نکات، بهبود کیفیت برق خروجی و کاهش سطح THD می‌تواند به حفظ سلامت و کارایی تجهیزات الکترونیکی، افزایش عمر مفید باتری‌ ها، و افزایش کارایی انرژی کمک کند.

خرید یو پی اس در اصفهان

یکی از شرکت های معتبر که می توانید با خیال راحت انواع یو پی اس های مورد نیاز خود را با برند های گوناگون خریداری کنید، شرکت یو پی اس ماندگار است. برای خرید یو پی اس در اصفهان، کافی است به سایت پویا یو پی اس ماندگار مراجعه کرده و در قسمت یو پی اس ها انواع یو پی اس مورد نیاز خود را انتخاب و خریداری کنید. برند معروف و معتبر خود شرکت، استارلایت است که دستگاه های خوبی را با گارانتی بالا ارائه می دهد و می تواند برای انواع مشاغل و دستگاه ها مفید باشد.

کلام پایانی

درصد THD یک پارامتر مهم است که در ارزیابی عملکرد یک یو پی اس (UPS) اهمیت دارد. این پارامتر نشان‌ دهنده‌ ی میزان تخلیه‌ ی غیرخطی در سیگنال خروجی یک یو پی اس است و از میزان توزیع هارمونیک‌ های مختلف نسبت به سیگنال اصلی خروجی سنجیده می‌ شود. اندازه‌گیری و کنترل میزان THD در یک یو پی اس، امری اساسی است که برای حفظ عملکرد صحیح و کیفیت تأمین برق ضروری است. در این مقاله به طور کامل به بررسی اینکه درصد THD در یو پی اس چیست  و چگونه محاسبه می شود پرداختیم. شما عزیزان می توانید سوالات خود را در این زمینه با ما در میان بگذارید.