KGK Tanımında Kullanılan Parametreler

Kesintisiz Güç Kaynağı Nedir?

  • Şebeke Enerjisinde kesinti olduğunda batarya grubu sayesinde kesinti olmaksızın enerji vermeye devam eden cihazdır.
  • Kesintisiz Güç Kaynağı ayrıca şebeke enerjisindeki bozulmalar sebebiyle bilgisayarların ve bilgilerin zarar görmesini engeller. ( Visco serisi güç kaynakları şebekedeki kritik dalgalanmaları ani değişimleri engelleyerek sistemdeki şebekeden kaynaklı arıza riskini önlemek amacı ile dizayn edilmiş ileri teknoloji güç kaynaklarıdır.)
  • Bir enerji kesintisi durumunda bilgilerin saklanması ve bilgisayar sistemlerinin sağlıklı bir şekilde kapatılması için gerekli zamanı sağlar. (Ayrıca Visco serisi güç kaynaklarında gerekli yazılım ve donanımlar ile ups’inizi uzaktan kontrol edebilir sistemin güvenli bir şekilde kapatılmasını denetleyebilirsiniz.)
  • Enerjide yaşanan sorunların çok yüksek maliyetlere ve hayati arızalara yol açmasını önlediği gibi enerji kesintisinde de batarya kapasitesince tertemiz bir enerji sağlar. ( Visco serisi yüksek verimli cihazlar ile diğer kgk’lardan farklı olarak yüksek verim, rakiplerinkine göre yüksek çıkış güç faktörü ürünleri 1 Kva’dan 300 Kva ‘ya kadar siz kullanıcıların beğenisine sunmaktadır.)

ENERJİDE YAŞANAN SORUNLAR NELERDİR?

Enerji üretiminde ve dağıtımındaki önemli gelişmelere rağmen. Ana AC şebeke birtakım bozulmalara ve dalgalanmalara maruz kalır. Bu bozulmalardan bazıları bilgisayar sistemlerinin çalışmasının sürekliliğini ve güvenilirliğini ciddi anlamda tehlikeye sokabilir.

  • Anlık Gerilim Yükselmeleri
  • Anlık Kesintiler
  • Gerilim Düşmeleri Sinüs Dalgasının Tepesinin Çökmesi
  • Kesintiler
  • Elektriksel Gürültü.

Ani Gerilim Yükselmeleri

Tanımlama: Ani gerilim yükselmeleri çok kısa sürelerde oluşurlar, 0-10 ms arası, fakat 2000 V gibi çok yüksek büyüklükte olabilirler. 200 V gibi yükselmeler daha uzun sürer.

Sebepleri: Ofis ve endüstriyel makineler örneğin asansörler, klimalar, eritici ekipmanlar ve yıldırım.

Sonuçları: Elektronik komponentlerde etkileri hemen veya uzun dönemde çıkabilecek hasara yol açarlar. Bilgisayarlarda hafıza kayıplarına, programlarda bozulmalara ve çalışma hatalarına sebep olurlar. Büyük arklarda onarılamaz donanım arızası oluşabilir.

Tüm bu risklerin bilincin de  Visco elektrik olarak sürekli ar-ge çalışmaları ve tüm enerji bileşeni ürünlerimizi geliştirmeyi  yenilikçi UPS ürünleri ve Aydınlatma ürünlerini siz değerli kullanıcıların beğenisine sunmaktayız.

Mikro Kesintiler

Tanımlama: Mikro kesintiler şebeke geriliminin bir periyottan(50 Hz frekanslı şebekelerde 1 periyot 20 ms’dir.) daha az olan sürelerde kesilmesidir. Normal olarak gözle algılanamazlar.

Giriş Gerilim Ve Frekans Aralığı

  • KGK`nın geniş bir giriş gerilim ve toleransında çalışabilmesi istenir.
  • Giriş gerilim toleransı KGK`nın elektronik olarak işlevini tam olarak yerine getirebileceği minimum ve maksimum seviyelerdir.
  • Zaten KGK`nın kullanımını gerektiren en büyük şart kötü şebeke koşullarıdır.
  • Şebekenin çok uzun süreli kesildiği yerlerde KGK girişinde jeneratöre ihtiyaç duyulacağından geniş geriş frekans toleransı da gerekebilmektedir.
  • Giriş gerilimi toleransları aşıldığında cihaz için şebeke gerilimi kabul edilmez. Aküden çalışmaya geçilir.

Sebepleri: Çok sayıda makinenin kalkışı sırasında oluşan yüksek kalkış akımları, örneğin fotokopi makinaları, lazer yazıcılar, endüstriyel yazı ve baskı makinaları büyük güçlü motor kontrol makinaları.

Etkileri: Sistemin kilitlenmesine, çalışmanın ortasında görünür bir sebep yokken sistemin durmasına, iç komponentlerdeki ısınma sebebiyle cihazların ömründe kısalmalara sebep olur. En büyük risk bilgisayarların hard diskindedir. İç güç kaynağı (power supply) birkaç milisaniyeden fazla kapanırsa, okuyucu kafaların disk yüzeyine temas eder ve disk hatalarına yol açar.

Gerilim Düşüklükleri:

Tanımlama: Gerilim düşüklükleri şebeke geriliminin 20 ms’den birkaç saate kadar sürelerde nominal değerinin altında seyretmesidir. Gerilim düşmeleri ışıkların sönükleşmesinden anlaşılabilir.

Sebepleri: Özellikle soğuk havalarda elektrik tüketiminin arttığı zamanlarda dağıtım istasyonundan nominal gerilimden daha düşük bir gerilim gelir. Büyük sanayi sitelerinin va fabrikaların çalıştığı sırada ve yüksek güçlü makinaların kalkışı veya çalışması sırasında da görülmektedir.

Etkileri: Gerilim düşmeleri kendisini bilgi kaybı veya bozukluğu, çalışmayan tuş takımı gibi umulmayan sistem bozulmalarına yol açabilir. Buna ek olarak uzun dönemde disk sürücülerde ve sıcaklığın artması sebebiyle lojik devrelerde bozulmalara sebep olur. ( Yukarıda özetlenmiş olan tüm riskleri ortadan kaldırma için Visco elektrik olarak ileri teknoloji, yüksek verimli ve işlemci kontrollü statik ve servo Visco Vesta serisi regülatörleri siz değerli kullanıcıların beğenisine sunduk.)

Kesintiler:

Tanımlama: Kesintiler şebeke geriliminin 20 ms’den uzun sürelerde sıfıra düşmesidir.

Sebepleri: Dağıtım istasyonundaki enerji kesilmesi, aşırı yük durumunda hava koşulları sebebiyle veya fiziksel hasar sebebiyle olabilir. Bina içindeki kesinti ise, hata veya aşırı yük sebebiyle devre kesicilerin çalışması veya sigortaların atmasıyla meydana gelir.

Etkileri: Kullanılan mevcut sistemlerde geri dönüşü olmayan telafi edilemeyecek hasarlara sebep olabilir.

Elektriksel Gürültü:

Tanımlama: Elektriksel gürültü, Radyo Frekans Etkileşimi(RFI) Elektromagnetik Girişim(EMI)

Sebepleri: Elektriksel gürültü yüklerdeki anahtarlama, jeneratörler, endüstriyel ekipmanlar ve radyo vericileri gibi çok çeşitli sebeplerle oluşabilir.

Etkileri: Programlarda ve data dosyalarında bozulmalara yol açar.

KGK TEKNOLOJİLERİ

KGK TİPLERİ VE KGK TEKNOLOJİSİNDE KULLANILAN TERİMLER

KGK TEKNOLOJİSİ

Tüm KGK tipleri birbirinin benzeri temel bloklardan oluşur.

Doğrultucu-şarj bloğu şebekeden aldığı AC gerilimi, bataryaları şarj etmek ve eviriciyi beslemek için DC enerjiye çevirir.

Bataryalar şebekede bir enerji problemi olduğunda kullanılmak üzere enerjiyi depolar.

Evirici doğrultucudan veya bataryalardan aldığı DC enerjiyi yük için temiz ve güvenilir AC enerjiye çevirir.

Bir çok KGK parazitleri ve elektriksel gürültüyü süzmek için ek filtreler kullanır. Bu filtreler elektronik filtreler veya transformatör olabilir. Bu transformatörler gerilimi yükselten ve düşürebilecek şekilde üretilirler.

Mekanik veya statik anahtar ise çıkışı filtre edilmiş şebekeye veya eviriciye aktarmak için kullanılır.

Bazı KGK çeşitlerinde performansı artırmak için mikroişlemci kontrolü kullanılır.

Visco KGK sitemlerinde mikroişlemci kullanarak KGK performansını en üst düzeye çıkarmıştır.

OFFLINE KGK

Bu tip KGK’na yedek sistem de denir.

Normal koşullarda, şebeke filtre edilerek mekanik bir anahtar üzerinden yükü (KGK tarafından beslenen cihazlar) besler. Bu esnada batarya şarj devresi bataryaları şarj eder. Bu tip KGK şebekeyi sürekli olarak izleyen bir mikroişlemcili denetleme devresine sahiptir.

Şebeke toleransları dışına çıktığında, örneğin bir enerji kesintisinde inverter çalışır ve akülerden aldığı enerjiyi kullanarak yükü besler.Genelde bu voltaj toleransı line interactive cihazların düzeltmeye çalıştığı voltaj aralığı kadar olmaktadır.Yani voltaj dengesizliklerinde şebekeyi düzeltemeye çalışmak yerine şebekede sorun olduğunu algılayıp kendi ürettiği voltajdan sistemi korur.Voltaj toleransları normal aralıklara döndüğü zaman ise mikroişlemci  algılayıp şebeke voltajını vermeye devam eder.

Şebekedeki enerji problemini belirlemek, inverteri çalıştırmak ve çıkışı mekanik anahtar yardımıyla invertere aktarmak çok kısa bir süre alır.

Line interactive kesintisiz güç kaynaklarına göre daha sağlam ve istikrarlı çalışmaktadırlar.Arıza oranları düşüktür.

LINE INTERACTIVE KGK

Bu tip KGK’lar aktif gerilim düzenleyici sistemi ile şebeke giriş gerilimini düşme ve bazen de yükselme durumlarında normal değerine ( genelde ) % 10 yani 22 V aralıklar ile ayarlamaya çalışırlar. Bu durumlarda bataryalardan enerji çekilmez. Bu tip KGK sistemlerinde bataryalar kesintilerde devreye girer.

Düşük gerilimi düzenleyen sistemleri boost(yükseltici), ve aşırı gerilimi düzenleyenlere ise trim(düşürücü) denir.

ON LINE DOUBLE CONVERSION (ÇİFT ÇEVRİM ) KGK

Bu tip KGK’lar en yüksek seviyede bir gerilim ve frekans regülasyonu sağlar, şebeke enerji kalitesinin düşük olduğu yerlerde örneğin endüstriyel proses kontrol uygulamaları için tek pratik alternatiftir. Bir çok uygulamada dizel jeneratörle birlikte kullanılır.

Çift çevrim teknolojisinde şebekeden alınan tüm AC enerji doğrultucu-şarj devresiyle DC’ye çevrilir. DC enerji inverter tarafından yükü beslemek üzere tertemiz bir AC enerjiye çevrilir. Normal koşullar altında yük herzaman evirici tarafından beslenir.

Şebekede kesinti olduğunda, doğrultucu yerine bataryalardan aldığı DC enerjiyle kesintisiz olarak çalışmasını sürdürür.Bu sistemde herhangi bir anahtarlama veya kesintiyi belirleme olmadığı için KGK kesinti olmaksızın bataryalara transfer olur.

Bir çok çift çevrim (on-line) kesintisiz güç kaynağı aşırı yük veya evirici arızasında kullanılmak üzere bir şebeke statik anahtarı içerir. Şebeke statik anahtarı yüksek bir güvenilirlik ve daha uzun bir besleme olanağı sağlar.

Çift çevrimli (On-line) KGK sisteminin, gerilim ve frekans regülasyonu diğer line interactive ve off-line KGK sistemlerine göre çok önemli bir üstünlüğe sahiptir. Fakat çift çevrim (on-line) KGK’da anahtarlama kayıpları yüksek olduğundan işletme maliyeti, Line interaktif ve ofline KGK’ya göre daha yüksektir.

(Visco serisi ürünlerde çift işlemci teknolojisi ile kontrol ve güvenlik üst seviyede tutulmuştur.)

DIGITAL ON-LINE UPS

Dijital online KGK line interaktif sistemin yüksek verimi ile online sistemin gerilim regülasyonu ve batarya enerjisine kesintisiz transferi ve statik anahtar özelliklerini birleştirmiş ve enformasyon sistemleri için tercih edilen bir sistem olmuştur.

KGK’ nın gücü : Eğer yükler bilgisayar yükü ise hesaplanan mevcut yükün minimum %25 üzerinde bir KGK seçilmelidir. Eğer yük motor yada transformatör gibi endüktif bir yük ise bu durumda ilk çalıştırma anındaki 7 ila 10 kat oranında meydana gelen demeraj akımları ( statik yol verme yada motor kontrol cihazı kullanılmıyorsa) göz önünde bulundurulmalı ve KGK’ nın aşırı yükte çalışma süreleri  hesaba katılarak KGK seçimi yapılmalıdır.

Doğrultucu Ünitesi

Doğrultucu tipi: Tek faz girişli KGK’ larda Güç Faktörü Doğrultmalı (PFC) girişi olan sistemler tercih edilmelidir. Normalde kontrolsüz bir doğrultucu seçildiğinde giriş güç faktörü 0.8 iken bu oran PFC’ li bir KGK’ da 0.95 – 0.99 arasındadır. Bu rakam 1‘ e nekadar çok yaklaşırsa elektrik faturanıza yansıyacak reaktif güç parası da o kadar azalacaktır. Aynı zamanda sisteminizin verimi de artacak ve giriş akımınız çıkış akımınızdan küçük olacaktır. Giriş akımınızın küçük olması kullanacağınız jeneratörün de küçük seçilmesini sağlayacak ve size ek bir kazanç getirecektir. PFC’ li sistemin bir diğer faydası da elektrik şebekenizi kirletmeden çalışması yani diğer hassas elektronik sistemlerinizi rahatsız edici  ve onların ömürlerini kısaltıcı harmonikleri şebekeye aktarmamasıdır. Üç fazlı sistemlerde ise PFC devresinin işini – aynı oranda olmamakla birlikte- 12 darbeli doğrultucular veya giriş harmonik filtreleri almaktadır. Giriş harmonik filtresi kullanılması durumunda kompanzasyon panolarının devre dışı bırakılması gerektiği kullanıcının özellikle bilmesi gereken önemli bir noktadır. Aksi taktirde, giriş harmonik filtreleri ile kompanzasyon devreleri rezonansa girerek istenmeyen başka harmonikleri üretebilirler. Özellikle 100 kVA ve üzerindeki güçlerde mutlaka 12 darbeli doğrultucular seçilmelidir. Bu KGK’ nın şebekeye geri bastığı akım harmoniğini %35’ lerden % 8’ lere kadar azaltacak ve jeneratör ile giriş trafonuzun küçük seçilebilmesini ve elektriksel strese girmeden rahat çalışmasını sağlayacaktır.

Giriş Gerilim Toleransı : 3 fazlı sistemlerde hemen hemen tüm KGK’ ların giriş gerilim toleransları birbirine yakındır. Yinede bu toleransın minumum ±%15 civarında olmasına dikkat edilmelidir.

Tek fazlı sistemlerde ise PFC’ li KGK’ ların giriş gerilim toleransları -%25 lere kadar inebilmekte olup standart kontrollü doğrultuculara ve kontrolsüz doğrultuculara göre önemli bir avantaj sağlamaktadır. Unutulmamalıdır ki, giriş gerilim toleransı küçük olursa sisteminiz sürekli olarak aküden çalışmaya geçecek bu da gerçek bir kesinti olduğunda akülerinizin boş olması sebebiyle KGK’nın çok erken kapanmasına ve akülerin de tam şarj olamama nedeniyle erken bozulmalarına yol açacaktır. Öte yandan bu durumda çözüm olarak regülatör kullanılması yatırım maliyetini isteristemez yükseltecektir.

Akü şarj karakteristiği:  Çoğu sistemlerde akülerin şarjı doğrultucu ünitesi tarafından yapılır. Burada dikkat edilmesi gereken nokta şarj karakteristiğinin DIN 41773’ e yada IEC 478-1 uygun olmasıdır. Öte yandan 3 fazlı ve yüksek güçteki  sistemlerde ısı kontrollü şarj olmasına özen gösterilmelidir. Çünkü akünün en büyük düşmanı ısıdır. Bu sebeple, akü ortam sıcaklığının yükseldiği durumlarda aküdeki ısınmayı minumuma indirgemek için şarj gerilimiminin azaltılması akünün ömrünün artması açısından son derece önemli bir uygulamadır. Bu amaçla akü odasına ya da kabinine konulan bir sıcaklık sensörü ile alınan bilgiye göre yandaki grafikte görüldüğü gibi şarj gerilimi otomatik olarak azalıp artar.

Akü testi : Mikroişlemcili cihazlarda akü testi özelliği bulunmaktadır. Akü testinde yapılan işlem, periyodik olarak her hafta ( bu seçime göre her gün de olabilir) gece yada çalışılmayan bir saatte KGK’ nın aküden çalışmaya geçerek akü gerilimindeki düşmeyi izlemesi ve limitlerin altında bir değer tesbit edilmesi durumunda da kullanıcıyı uyaran bir bir mesaj vermesidir. Bu tip bir özelliğin seçilecek KGK’ da bulunması kullanıcıyı ileride karşılaşabileceği akü süprizlerinden önemli ölçüde kurtaracaktır.

Evirici ve Çıkış Ünitesi

Evirici Tipi : Evirici, IGBT ile Yalıtılmış Kapılı Bipolar Tranzistörlerin kullanıldığı bir yapıda olmalıdır. IGBT kullanılan KGK’ lar boyut olarak transistör kullanılan KGK’ lara göre daha küçük, ürettikleri gerilim daha kaliteli ve dinamik yüklere karşı cevap süresi çok daha kısadır. Tüm bu özellikler IGBT’ nin yüksek anahtarlanma frekansının getirdiği avantajlardır. Ayrıca ileriye dönük olarak bakıldığında transistörler güç elektroniği yapılarında ömrünü doldurmuş ve uygulamadan kalkmak üzeredir.Evirici ünitelerinin seçiminde rol oynayan bazı kriterler ve bu kriterlerin seçiminde dikkat edilmesi gereken noktalar şöyledir.

Statik yükte gerilim değişimi: Standart olarak bu değer 1 fazlı ve 3 fazlı sistemlerde %1 maksimum %2  olmalıdır.

Dinamik yükte gerilim değişimi: Dinamik yük, % 0 dan % 100 yüke yada % 100 yükten % 0 yüke anahtarlanan bir yapıdır. Genellikle 3 fazlı sistemlerde yada daha farklı bir bakışla yüksek akımlı ve endüktif / kapasitif güçlerde çok önem kazanan bu özellik KGK’ nın yükteki değişimlerden etkilenmeden çalışıp çalışmadığını göstermektedir. Özellikle hassas sistemlerin KGK’ dan beslendiği yapılar için son derece önemli olan dinamik yükteki çıkış gerilim değişimi % 2 – % 3 leri geçmemelidir. Bu rakam ne kadar küçük ise ideale okadar yakındır.

Toparlanma zamanı: Dinamik yük etkisinde kalan KGK’ nın çıkış geriliminin normal değerine dönmesi için gerekli zamanın gösterildiği bu kriter nekadar küçük ise eviricinin cevap hızı o kadar yüksek demektir. Bu kriter için olması gereken değer 2-3 mili saniyedir.

Çıkış geriliminin %100 dengesiz yükte faz kayması: 3 fazlı sistemler için geçerli olan bir kriter olup fazlar arasındaki 120° olan faz açılarının sapma değerlerini gösterir. Bu değerin ±2° yi geçmemesi KGK’ dan beslenen hassas yüklerin verimli ve sağlıklı çalışması açısından tercih edilmelidir.

Crest faktörü: Lineer yükler için x Ieff   olan tepe akımı formülü, bilgisayar, motor  gibi yükler için geçerli değildir. Bu tür yüklerin matematiksel analizi yapıldığında; akımın dalga şeklinin, ana bileşenin yanısıra tek sayılı harmoniklerden de(150, 250,350…Hz) oluştuğu  görülmektedir. Bilgisayar yükleri çektikleri akımın sinüs formunda olmaması sebebi ile lineer olmayan (non-lineer) yük olarak adlandırılırlar. Akımın dalga şekli, KGK’ nın bilgisayar ve diğer anahtarlamalı güç kaynaklarından kaynaklanan yüksek akımlı tepe akımlarını karşılamak zorunda olduğunu gösterir. Bu oranın KGK’ larda Cf=Itepe / Ieff olduğunu hatırlatıp seçilecek KGK’ da crest faktörünün minumum 3 olması gerektiğini vurgulamak istiyoruz. Günümüzde özellikle Avrupa menşeili KGK’ larda 5 crest faktörünü görmek mümkün olmaktadır. Bu değer ne kadar büyük ise kullanıcının o kadar  faydasına olacaktır.

%100 dengesiz yükte çıkış gerilim değişimi ve faz kayması : 3 faz çıkışlı sistemleri ilgilendiren bu parametre fazlardan sadece bir tanesi tam yükte ve diğer fazlar yüksüz iken çıkış gerilimindeki değişimi ve fazlar arasındaki 1200 lik faz açısındaki değişimi göstermektedir. Çıkış gerilimindeki değişim ±%2’ yi geçmemeli ve faz açısındaki kayma ise maksimum ±20 olmalıdır.

Toplam Harmonik Distorsiyon(THD) : Çıkış gerilimindeki sinüs formundan uzaklaşma oranının gösterildiği bu rakam crest faktörü 3 iken %100 yükte THD £ olmalıdır. Bu rakamın yüksek olması, özellikle yüksek akımlı ve  darbeli ağır yüklerin yanında çalışmakta olan bilgisayar, PLC ve ölçüm-kontrol sistemlerinde veri hatalarına ve donanım arızalarına yol açacaktır.

Aşırı yük : KGK, geçici olarak yükte meydana gelen istenmeyen değişimlernedeni ile aşırı yüklenebilir. KGK bu aşırı yüklenme durumunda; tek fazlı cihazlarda minimum %125 yükte 5 dakika, %150 yükte 30 saniye, 3 fazlı cihazlarda minimum %125 yükte 10 dakika, %150 yükte 1 dakika çalışmalı ve bu süre sonunda aşırı yüklenme kalkmamış ise KGK’ dan beslenen yükler, statik anahtar ile kesintiye uğramadan şebekeye transfer edilmelidir.

Genel KGK verimi: Çıkış gücünün giriş gücüne oranı {h=(IçxVç)/(IgxVg)} olarak hesaplanan verim KGK seçiminde önemli kriterlerden biridir. Harcanan enerjinin yüksek olması cebinizden çıkan para olduğu düşünülürse sadece ucuz diye verimi düşük sistemlerin tercih edilmesi anlık seçim olarak doğru gözükmekle birlikte aslında son derece yanlış ve yanlış olduğu kadar da pahalı bir yatırımdır. Tek fazlı 10 kVA’ ya kadar olan sistemlerde giriş güç faktörü  doğrultmalı (PFC) KGK’ ların seçilmesi reaktif enerji harcamalarının da azalmasını sağlayacağından ayrıca bir tasarruf oluşturacaktır. Ayrıca bu sistemler üstün teknolojik yapıları ile genel verim açısından da artılar göstermekte olup yapılacak seçimlerde genel sistem verimi %90 dan büyük sistemler tercih edilmelidir. 3 fazlı sistemler de ise özellikle IGBT’ li yapılar tercih edilerek çıkış trafo ve filtre yapısı küçülmüş, soğutma harcaması azalmış ve evirici verimi yüksek sistemler tercih edilmelidir. Yeni sistemlerde evirici verimi %96’ lara (evirici veriminin yüksek olması akülerden faydalanma süresini de artıracak çok önemli bir etkendir), doğrultucu verimi ise %97’ lere kadar çıkmakta olup genel verimi %93-94 olan sistemler tercih edilmelidir. KGK’ nın tam yükte kullanılmayacağı ve genellikle yük yüzdesinin %50-80 arasında olacağı düşünülürse KGK’ nın veriminin bu aralıkta yüksek olması tercihte etken olmalıdır.

Çalışma ortamı sıcaklığı : Çalışma ortamının sıcaklık toleransı, yapılan yatırımın genel maliyetini belirleyecek önemli kriterlerden birisidir. Çünkü KGK’ nın kayıpları ortama ısı olarak dönecek ve sürekli olarak ortamı ısıtan bir etken olacaktır. Bu durumda ortamdaki sıcaklığı aşağıya çekmek için klima yada merkezi havalandırmadan yararlanılacak ve bunun için hem ilk yatırım olarak klima yada soğutma tesisatı maliyeti çıkacak daha sonra da bu sistemin çalışması için elektrik harcaması cebinizden çıkan para olacaktır. Ayrıca hatırlanması gereken bir diğer nokta da bu toleransın büyük olduğu yapıların ısıya karşı çok hassas olmadığı ve aşırı sıcaklık durumunda yada sürekli olarak 300 Cgibi bazı sistemler için limit olan sıcaklıklarda çalışıldığında sistemin daha güvenli ortamda çalışma olasılığının yüksek olduğudur. Ancak şunu da hatırlatmak gerekir ki KGK için bahsedilen bu sıcaklık toleransı aküler için geçerli değildir ve ancak aküler farklı bir odaya yerleştirilirse bu toleransın bir anlamı vardır aksi takdirde aküler ve KGK’ nın aynı oda içinde olduğu durumlarda sıcaklık 20±3 0 C derece olmalıdır.(bkz. Akü seçimi).

RFI filtresi : Yazımızın başında bir tablo vermiş ve KGK’ sız bir ortamın hangi elektriksel etkilere maruz kaldığını açıklamaya çalışmıştı. RFI’ ın veri hatlarında hatalara sebep olduğunu ve elektriksel yapıların ömrünü kısalttığını birkez daha hatırlattıktan sonra KGK’ ların giriş ve çıkışında EN50091-2’ ye göre “A” sınıfı yada VDE 875’ e göre “N” sınıfı RFI filtrenin bulunmasının bir zorunluluk daha doğrusu KGK dışında çalışan sistemlerin yararına olduğunu önemle vurgulamak isterim. Bu yapı maalesef yerli üretim pek çok KGK’ da olmadığı gibi ithal bazı sistemlerde de opsiyondur. Özellikle büyük 3 fazlı sistemlerde bu filtrenin bulunmasına özen gösterilmelidir.

CE uyumluluğu : CE işareti üreticilere, ürünlerinin bazı standartlara ve gereksinimlere uygunluġunu sağlama yükümlülüğünü verirken kullanıcılarında ürünün temel kalite ve güvenlik standartlarına uyduġunu bilmesini sağlar. CE Markası (işareti) pek çok kullanıcı tarafından bir kalite sembolü olarak bilinmektedir, CE İşareti (belgesi), ürünlerin, amacına uygun kullanılması halinde insan can ve mal güvenliği, bitki ve hayvan varlığı ile çevreye zarar vermeyeceğini, diger bir ifadeyle ürünün güvenli bir ürün olduğunu gösteren bir işarettir. CE Sertifikası (Markası) Avrupa Birliġi’nde üretilen ve AB Direktiflerinden birinin veya birkaçının kapsamına giren tüm ürünler için bir zorunluluk olduğu gibi AB üyesi olmayan ülkelerdeki ürünlerin AB içerisinde satılabilmesi için de gereklidir.

CE İşareti (CE Belgesi) Faydaları
  • CE İşareti ürünün AB ülkelerinde serbest dolaşımını ve pazarlanmasını sağlar,
  • Sanayiciler, ulusal ve uluslar arası düzeyde ürünlerini pazarlayabilmek için, ürün üzerine “CE” işareti koymak mecburiyetindedirler,
  • CE İşareti, ürünün AB teknik mevzuatına uygunluğunu belirtir,
  • CE İşareti, bir çeşit ürün pasaport işlevini görür,
  • CE İşareti, kesinlikle bir kalite markası ve garanti belgesi değildir,
  • CE İşareti, kalitenin başladığı seviyeyi gösterir,
  • CE İşareti, bu seviyenin altındaki mamuller emniyetsiz olarak, nitelenir ve piyasaya arz edilmezler, dolayısıyla kalitesiz olarak kabul edilirler,
  • CE İşaretli ürün AB ülkelerinde, normlarla ilgili yasal gerekçeler ortaya konarak geri çevrilmesi mümkün değildir,
  • CE İşareti, Yeni yaklaşım direktiflerine uygunluğun bir göstergesidir.

Visco Electric tüm ürün gruplarında Avrupa’daki test laboratuvarlarından onaylı test sertifikaları bulunmaktadır.Ürün alır iken bu kalite sertifikalarını sorgulamanız , ürün kalitesini mukayese edebilmek açısından çok önemlidir.

Ön panel fonksiyonları : Kesintisiz güç kaynaklarında kullanıcının şebeke voltajlarının , ups durumlarını vb. bilgilerini izlemek , geçmişe yönelik olayları görüntülemek için üreticiler tarafından ups sistemine entegre edilen monitör vazifesi gören görüntüleme birimidir. Tek fazlı sistemlerde bu durum çok umursanmaz  iken 3 fazlı sistemlerde ve özellikle yükün karakteristiğinin önem taşımaya başladığı ve elektriksel sarfiyatın yüksek olduğu sistemlerde güç faktörü, crest faktörü, aktif ve reaktif güç kullanımı, ve bunların her faza göre izlenerek yüklerdeki değişimlerin kontrol altında tutulması genel sistem güvenliği ve verimliliği açısından oldukça önemlidir. Günümüzde bunları sağlayan KGK’ sistemleri oldukça yaygınlaşmış olup bu tür özellikleri olan KGK’ ların seçilmesi sistemin izlenmesi için ayrıca analizör ve karmaşık ölçme sistemlerini gereksiz kılacak ve buradan da bir tasarruf yapılmasını sağlayacaktır. Visco marka kesintisiz güç kaynaklarında karmaşık monitör sistemlerinden arındırılmış kullanıcının rahatlıkla anlayabileceği ve görüntüleyebileceği monitör sistemi uygulanmıştır.

Uzaktan İzleme Paneli : Kesintisiz güç kaynaklarında ön panelde yapılan işlevleri aynı anda farklı bir yerden kontrol etmek ve görüntülemek üzere , kullancının isteklerine göre ön panelin belirli mesafeler ölçüsünde taşındığı sistemdir.Genel de eski bir uygulamadır.

Modem Bağlantısı : Özellikle dağınık ve hassas sistemlerin bir merkezden izlenmesi açısından büyük kolaylık getiren dial-up modem bağlantısı KGK’ da bir problem olması durumunda merkezin aranarak o andaki hata ve arıza mesajlarının servis merkezine ulaştırılması esasına dayanır. Ayrıca servis yetkilileri, istedikleri zaman modem üzerinden  KGK sistemine bir şifre girerek bağlanabilir ve sistemin tüm verilerini izleyebilirler.

KGK/JENERATÖR PROBLEMLERİ

Bilindiği gibi uzun süreli elektrik ihtiyaçlarını karşılamak için jeneratör tek çözümdür. Ancak jeneratör gerek yükü üzerine alması için gereken süre itibari ile gerekse hassas elektronik sistemler için yeterli olmayan çıkış dalga şekli, regülasyonu ve frekans hassasiyeti ile bir problem kaynağıdır.

KGK ise ideal gerilim ve regülasyon özellikleri ile tüm sistemlerin hem kesintisiz çalışması için hem de şebekeden gelen etkiler sebebi ile arızalanmaması için son derece gerekli bir sistem olmakla birlikte uzun süreli uygulamalar için pek ideal bir çözüm sunmamaktadır.

Bu sebepten dolayı ideal bir iş yeri yada fabrika elektrik beslemesi için KGK ve Jeneratör çifti beraber kullanılmalıdır. Tabii olarak  bu da KGK ve Jeneratör seçimlerinin doğru ve yerinde yapılması zorunluluğunu beraberinde getirmektedir.

Elektrik problemlerinin %90′ ının 5 saniye ve altındaki kesintiler olduğu yapılan araştırmalar ile ortaya konmaktadır. Bir KGK idealde 30 dakikaya kadar uygun bir fiyat performans cevabı vermekle beraber daha uzun süreler için pahalı bir çözüme dönüşmektedir. Bu sonuç KGK ve jeneratörün birlikte çalışmasını bir zorunluluk olarak karşımıza çıkarmaktadır. Kimi KGK üreticileri KGK-Jeneratör çalışmasında problemlerin minimize edilmesi için çözümler sunarken bir çoğu buna önem vermekten uzak sadece ucuz maliyeti hedefleyen ve kullanıcıyı problemlerin içine iten sistemler sunmaktadır.

KGK’ lar 3 fazlı sistemler açısından bakıldığında tristör kontrollü doğrultucu/şarjör üniteleri ile çalışırlar. Üreticiler doğrultucunun ürettiği harmonik akımlarını bastırmak amacı ile pasif filtre kullanarak ucuz çözümler yaratmaya çalışırlar. Ancak pasif filtre çözümleri beraberinde bir takım problemleri ve verim kayıplarını da getirir.

Yapılan araştırmalar KGK ve Jeneratörlerin beraber çalışmaları durumunda ortaya çıkan sonuçları şu şekilde saptamıştır :

Adım yükü: Bir jeneratör çalışmaya başlayıp yükü üzerine almaya kalktığı anda KGK’ nın üzerinde ki toplam yükü kaldıramayıp çıkış geriliminde  ve frekansında salınımlara yol açabilir. Bu problemin iki sebebi vardır.

Birincisi jeneratör üreticilerinin ucuz ve küçük güçlü sistem çözümlerine gitmeleri nedeni ile jeneratörlerin adım güçlerinin %35-%50 civarında seçilmesi ki bu şu anlama gelir; 100 kVA’ lık bir jeneratör KGK ile birlikte çalışırken aslında 35-50 kVA’ lık bir sistem gibi davranacaktır. Çünkü jeneratör parça   parça üzerine yük alarak tam kapasitede çalışabilen ancak yükün KGK gibi aktif olarak üzerine bindiği durumlarda düşük performans gösteren elektromekanik bir sistemdir. Bu sebepten dolayı jeneratör seçiminde hemen hemen hiç bir üreticinin bu konuda bilgilendirmediği kullanıcıların bu konu üzerine hassasiyetle eğilmelerini tavsiye ediyoruz.

İkincisi KGK’ da  doğrultucunun akım sınırlamasını yeterince hızlı bir şekilde yapamamasıdır. Power walk in denilen, doğrultucunun rampa şeklinde start almasıda bazen yeterli olmamaktadır. Bu durumda KGK’ nın ani demeraj akımları çekmesini önlemek için jeneratör modu kartı kullanılması ve jeneratörden çalışma sırasında farklı şarj rejimleri kullanılması ve farklı akım sınırlama rejimlerine geçmesi ile problem çözümlenebilir.

Gerilim yükselmesi: Bu bir uygulama hatası olup genellikle KGK gücü ile jeneratör gücünün birbirine yakın seçilmesi ve KGK dışında büyük yük olmaması halinde ortaya çıkar. KGK jeneratöre ilk geçtiği anda doğrultucu kapalıdır ve soft start ( power walk in -yumuşak kalkış) ile çalışmaya başlar. Eğer bu durumda jeneratör üzerindeki tek yük harmonikleri bastırmak için kullanılan giriş filtresi ise bu jeneraör için aşırı uyarma enerjisi yaratır.  Pek çok jeneratör kontrol sistemi bu aşırı uyarılmaya yeterince cevap veremez ve gerilimde %120′ lere varan kontrolsüz gerilim üretmesi (genellikle jeneratör demirinin manyetik doyuma gitmesi sebebiyle) gibi problemlere yol açar. Bu yüzden jeneratörlere filtre ile çalışma durumlarında ön yük ile start verilerek bu problemin üstesinden gelinmeli yada KGK üreticisinin filtre sistemini geçici olarak kapatan bir mekanizma sunması gerekmektedir ki bu durumda da harmonik problemi ortaya çıkabilecektir.

Sinüs dalga şeklinde bozulmalar ve harmonik akımlar: Pek çok KGK sisteminin doğrultucuları enerji kaynağında(jeneratör) bozulmalara sebebiyet verir. Bu bozulmalar jeneratörlerin kontrol ünitelerinin zarar görmesine yol açabilir. Ayrıca doğrultucular harmonik akımları nedeni ile sinüs akım çekmeyebilir. Akımın sinüs dalga şeklinden uzaklaşmasına yol açan etki Toplam Harmonik Distorsiyon (THD) olarak adlandırılabilir. Bu harmonik akımlar jeneratörlerin aşırı ısınmalarına, regülasyonlarının bozulmalarına yol açabilir. Başlıca doğrultucu tipi olarak pek çok üretici 6 darbeli doğrultucuyu tercih etmektedir ki bu yapıların akım harmonik oranı %33′ ler civarındadır. 6 darbeli olmaları nedeni ile burada etkin olan harmonik bileşen n-1=6-1=5. ve buna ek olarak 7. harmoniktir. Oysa 12 darbeli bir sistemde etkin olan harmonik  bileşen 11. ve ek olarak 13. harmoniktir. Buradaki THD ise opsiyon olarak üretilen 12 darbeli sistemlerde %10 civarında iken AEG SVS’ de sadece %7.8 civarındadır. Bu değer KGK ile jeneratörün problemsiz çalışması için yeterlidir.

Kimi üreticiler ucuz bir çözüm olması için filtre kullanmayı tercih ederler ancak filtre çözümü beraberinde başka problemleri de getirir. Başlıca problem, filtrelerin belirli bir akım ve empedans değeri göz önüne alınarak dizayn edilmiş olmaları ve pasif olarak görev almalarından dolayı yük değişimlerine cevap verememeleridir(şekil 1). Bunun en basit açılımı düşük yüklerde filtre giriş akım harmoniklerini bastırmak bir yana problemin ana kaynağı olarak baş rolü oynayacaktır. Yandaki şekilde bir endüstri tesisinde yapılmış Şekil 1. 250 kVA Harmonik Filtreli KGK Giriş Akımı harmonik ölçüm sonuçları gözükmektedir. Dikkat edilmesi gereken konu 6 darbeli bir doğrultucuda dahi %33 olan akım harmoniği yanlış yük ve harmonik filtre seçimi nedeniyle burada %49.5 gibi inanılmaz yüksek bir değerde karşımıza çıkmaktadır. O halde bir kez daha üzerine basa basa söylüyoruz; 80 kVA ve üzeri güçlerde yük değişimi büyük farklılıklar gösterebileceğinden doğru seçim KGK sisteminin 12 darbeli doğrultucu ile tercih edilmesidir.

Frekans dalgalanmaları: Jeneratörler yük değişimlerine cevap verebilmek ve frekansı kontrol edebilmek için doğal limitlemelere sahiptir. Fonksiyon karmaşıktır ve sadece jeneratörün özelliklerine bağlı olmayıp, governörü cevap hızının dönme ataletine ve yükün frekans değişimlerine reaksiyonuna da bağlıdır.  Jeneratördeki frekans dalgalanmasının en belirgin sonucu olarak kronik bir şekilde ortaya çıkan KGK-Bypass senkronizasyon olamama durumudur.

İyi bir kontrol yapısı ile hem motor-jeneratör, hem de KGK üreticisi frekans dalgalanma problemlerini ya ortadan kaldırmalı ya da minimize etmelidir..

Motor, hızlı yanıt veren bir governöre sahip olmanın yanısıra yüke göre ayarlanmış ve doğru boyutlandırılmış olmalıdır. Benzer şekilde de KGK geniş bir frekans kabul aralığına sahip olacak şekilde tasarlanmış olmalıdır. Tabi ki bu arada jeneratörün voltaj regülatörü governerden daha hızlı reaksiyon göstermemelidir.                                                                                                                                      Aksi taktirde KGK’ nın doğrultucu kısmı ile stabil olmayan bir durum ortaya çıkar. KGK üreticisi hızlı frekans değişimlerine cevap verebilen bir sistem geliştirmek durumundadır. KGK’ nın doğrultucusu saniyede 3 Hz’ lik değişimlere cevap verebilecek kabiliyete sahip olmalıdır.

Otomatik transfer panosu: Pek çok KGK-Jeneratör bağlantısı otomatik transfer anahtarı ile çalışır ve şebekenin geri gelmesi durumunda KGK şebekeden beslenecek şekilde aktarma işlemi yapılır. Bu şekilde yapılan hızlı bir transfer işlemi bir problemin kaynağı olabilir. Eğer KGK girişinde 12 darbeli doğrultucu yerine pasif harmonik filtre kullanılmış ise ve transfer anahtarı HVAC gibi motor yükleri de içeriyorsa filtre transfer esnasında bir uyarma enerjisi yaratır. Bu uyarma kaynağı bu motorları, onların ataletlerini bir enerji kaynağı gibi kullanarak onları jeneratör gibi davranmaya iter. Eğer bu transfer çok hızlı olursa ortaya çıkan alternatif enerji kaynakları gerilimde beklenmedik faz çakışmalarına ve sonucunda da hem bu motor yüklerinin hem de KGK’ nın zarar görmesine yol açar. Bu amaçla özellikle 100 kVA üzerindeki büyük sistemlerde kullanılan filtre yapılarının jeneratörden şebekeye geçişi esnasında KGK tarafından otomatik olarak devreden çıkartılan yapılar ile birlikte sunulması gereklidir.

Bypass’ a senkron olmak: Bazı uygulamalar KGK’ nın bypass hattına senkron olmasını ve gerektiğinde bypassa transferini zorunlu kılar. Bunun üstesinden gelmek için gerekli olan temel koşullar yukarıda anlatıldığı gibi iyi dizayn edilmiş bir jeneratör ve frekans cevap aralığı artırılmış bir KGK kullanımıdır. Aksi taktirde jeneratörden çalışma esnasında KGK bypass hattına bağlı olan jeneratöre senkron olamayacak ve bypass transfer işlemini gerekmesi durumunda bile bloke ederek, acil bir durumda yükleri jeneratöre aktarmak yerine kapatacaktır.

KGK’ lar ve kullanım alanları

KGK’ ların kullanım alanlarını şöyle bir düşündüğümüzde, aklımıza ilk önce gayet doğal olarak bilgisayarlar gelecektir. Ancak günümüzde KGK’ ların kullanım alanları sadece bununla sınırlı değil. Örneğin KGK’ ların genel amaçlı kullanım alanlarından bazılarını şöyle sıralayabiliriz ;

  • Bilgi işlem merkezleri ( bilgisayar, çevre üniteleri, optik okuyucular, Telefon santralleri, modemler…)
  • Banka şubeleri otomasyonu ( bilgisayar sistemleri ve çevre üniteleri, ATM cihazları )
  • Medya ( Radyo, TV, Basın )
  • Oteller
  • Elektronik cihazlar ( numerik kontrollü tezgahlar, radarlar, telekomünikasyon cihazları, test cihazları, laboratuvarlar…)
  • Tünel ve Havaalanı pist ışıklandırması ( Emergency Lightening )
  • Endüstriyel üretim hatları
  • Askeri tesisler ve karargâhlar
  • Medikal Cihazlar ( Ultrasonografi, kardiyografi, nükleer magnetik rezonans, bilgisayarlı tomografi, elektro sireruji vb. cihazlar )
  • Fotoğraf stüdyoları

Yukarıda bazı örnekleri verilen bu sektörlere baktığımızda bir anlık elektrik düzensizliğinin meydana gelmesi durumunda, çok ciddi sorunlar ortaya çıkabilir. Özellikle medikal ve bilgisayar sektöründe, elektrik kesintileri çok vahim zararlara neden olabilir.

KGK seçerken ve kullanırken nelere dikkat edilmeli ?

Bütün elektronik cihazlar gibi KGK seçerken ve kullanırken de dikkat edilmesi gereken bazı kurallar vardır. Güç saptaması, çalışma süreleri, merkezi / modüler kullanım ve topraklama bu kurallar içerisinde dikkat edilmesi gereken önemli noktalardır.

  • Güç saptanması :

Kesintisiz Güç Kaynağı aracılığı ile bağlanacak olan bilgisayar, yazıcı, faks, test cihazları gibi aletlerin ilk önce güçleri saptanmalıdır. Bunun için cihazların arkalarındaki etiketlerinden W veya VA değerleri esas alınabilir.

  • Çalışma  Süresi :

Elektrik kesilince KGK ile kaç dakika çalışmanız gerektiğini belirlemeniz çok önelidir. Eğer bu çalışma süresi 5-10 dakikadan fazla ise Akü Destek Süresini iyi incelemeniz gerekir. Örneğin; küçük güçlü KGK’ lar ( 250VA’ den 1500VA’ e kadar ) tam yükle 15-20 dakika çalışmanıza imkan verirler.

  • Merkezi – Modüler Kullanım :

Sadece bir bilgisayar değil de birden fazla bilgisayarı ve çevre birimlerini KGK desteği ile çalıştırmaak isterseniz, karşınıza iki seçenek çıkıyor. Merkezi veya Modüler KGK. Çok sayıda bilgisayarı tek bir merkezi KGK ile desteklemek yanında gruplar halinde modüler KGK’ larına bağlamak da mümkün.

  • Topraklama :

Topraklama çoğu kez göz ardı edilen fakat gerek enerji gerekse de veri dağıtımında yaşanacak sorunları büyük ölçüde azaltacak bir çözümdür. KGK kullanımında da topraklama nötr hattına toprak hattı bağlanarak değil, binanın dışında toprağa gömülen bir bakır levha veya çubuk aracılığı ile alınmalıdır.

Hangi güçte KGK almalı ?

Kurmak istediğiniz sistemdeki cihazların çektikleri enerjinin toplamı size hangi güçte bir KGK almanız yolunda yol gösterecektir. Ancak bir KGK alırken ileride sisteminize başka cihazlarında bağlanabileceğini düşünerek bir büyük modelini seçmelisiniz. Sisteme bağladığınız her cihazın ne kadar akım ve gerilim çektiği arkalarındaki etiketlerde veya el kitapçıklarında yazılıdır. Etiketten veya kitapçıktan bulunan akım değeri ( A ), ülkemizin şebeke voltajı olan 220V ile çarpılarak VA ( Volt/Amper ) değeri bulunur. Bazı cihazlarda bu değer W (Watt) cinsinden verilebilir. Bunu da VA’ ya çevirmek için 1.4 ile çarpmak gerekir.

Çıkış Gerilim Ve Frekans Aralığı

  • Tüm giriş koşullarına rağmen statik yük durumunda çıkış gerilimi çıkışta istenen gerilimi girişte istenen toleransın çok altında verebilmelidir. Çıkış geriliminin sınırlarını belirleyen faktörler, DC link geriliminin seviyesi, yük miktarı vb. gibidir.
  • Frekans için de KGK by-pass hattına bağımlı olmadığında çok düşük toleranslara sahiptir.

By-pass gerilim, frekans toleransı ve senkronizasyon

  • By-pass hattı, cihazın her hangi bir nedenden dolayı çıkış gerilimini istediği koşullarda veremediği durumlarda başvurduğu yedek kaynaktır.
  • Genellikle giriş ile aynıdır. Ancak uygun başka kaynaklara da bağlanabilir.
  • Gerektiğinde müşteri bu kaynaktan besleneceğinden girişten küçük, çıkıştan büyük, müşteri için kabul edilebilir toleransları olmalıdır. By-pass toleransları yüklerin kabul ettiği seviyelerdedir.
  • Çıkış gerilimi özellikle frekans bakımından by-pass hattına bağımlıdır.
  • Çıkış frekansı toleransı by-pass`tan daha düşük bir seviyededir. Ancak frekans belirlenmiş toleranslar için by-pass hattına senkron yani aynı frekansta ve 0 geçiş anları aynı olacaktır.
  • Senkronizasyon by-pass hattı için önemlidir. Senkron olmayan sistemlerde by-pass geçişi anında çıkış geriliminde kopmalar olabilir.

Çıkış Gerilimi Ayar Aralığı

  • Bazı durumlarda müşteri uzun mesafeli bir yükü beslemek isteyecektir. Bu durumda gerilim düşümünü karşılamak için çıkış gerilimini düşürmek ister, bu durumda cihazın belli bir çıkış gerilim ayar aralığı olmalıdır.
  • Aynı zamanda çıkış gerilimi azalan yönde de ayarlanabilmelidir.
  • Çıkış gerilimi ayarlanan değeri KGK`nın tüm çalışma durumları için çıkış gerilimi toleranslarına uymalıdır.

Verim

Her cihaz çalışırken bir güç sarf eder. Bu sarf ettiği güç kullanıcıya ek bir maliyet getirir.
Bu harcanan güç cihazın kullanıcıya gitmeyen kısmı yani verimsizliğidir.

Verim ise tam tersi cihazın girişinden (girişlerinden) gelen gücün ne kadarı ile yararlı bir iş yaptığını yani çıkışından ( çıkışlarından ) bu gücün ne kadarını verdiğini yüzde olarak belirler.

KGK için; genelde şebeke girişi, KGK çıkışına ek olarak verime eklenecek aküden çekilen veya aküye verilen güçte hesaplanır. Verim hesaplarında akü güç ölçümlerinin hatalı hesaplamaya neden olmaması için akü devre dışı bırakılır.

Verim, genelde tam yükte ölçülse bile kullanıcının KGK gücünün kullandığı kadarında ve şartlarda verim değeri istemesi de olağandır. Bu taktirde cihazın verimi yarım yük gibi farklı koşullarda da hesaplanabilir.

Güç Faktörü

KGK`nın çıkış güç faktörü çalışacağı (ve tasarlandığı) maksimum görünür ve aktif gücü belirler. KGK tam yük koşulunda bu iki güç değerini de aşmamalıdır. Bu faktör genelde endüktif 0,7 ile 1 arasındadır. Yaygın olarak 0,8`dir. Cosϕ olarak gösterilir.

Ancak girişte kullanıcı, Cosϕ değerini mümkün olduğunca 1, e yakın ister. Bu şekilde hem girişten gereksiz yüksek akımlar çekilmeyecek hem de elektrik kurumlarının yasakladığı sınırlara düşmemek için ve fazladan ücret ödememek için fazladan bir kompanzasyon yapmayacaktır.

Harmonik Kavramı

Sinüzoidal olmayan ve periyodik olan dalga şekillerini incelemek için biri esas, diğerleri de sinüs olan bileşenlere ayırmak en kolay yoldur. Bu serinin elemanlarından biri dalga şeklinin frekansına eşit, diğerlerinin frekansı ise bunun 2.,3.,4.,…. katıdır. Fourier periyodik bir fonksiyonu sinüzoidal fonksiyonlar serisine açmanın daima mümkün olduğunu ispat etmiştir.

Harmonikler

KGK için harmonik, giriş akımında ve çıkış geriliminde önem kazanır. Öncelikle giriş akımındaki harmoniklerin etkilerini araştıralım;

Yüksek harmonik üreten 6 darbeli bir doğrultucu varsayalım. (Önceki sayfada olduğu gibi) Bu akım hattın empedansından dolayı gerilimi de aynı oranda bozacaktır.Yüksek harmonik bileşenler içeren bu gerilim aşağıdaki sonuçları doğuracaktır.

  • Kompanzasyon için hatta paralel bağlanan kondansatörler yüksek frekanslı harmonikler ve bunların yüksek genlikleri dolayısı ile yüksek akım çekerek ısınırlar.
  •  Hattın endüktansı ile kondansatörler, gerilimdeki her hangi bir harmoniğin bileşeni ile aynı rezonans frekansına denk gelirse bu taktirde bu harmonik akımının tümü ya da diğer bileşenlerin bir miktarı kondansatörden geçecektir.
  • Harmonikler aynı zamanda trafolarda, baralarda, kablolarda da aşırı ısınmalara neden olurlar, bu da malzemelerin ömrünü azaltır ve kayıpları arttırır.
  • Aşırı bir akım olmasa da sigortaların atmasına neden olur.
  • Elektromanyetik elemanlar aşırı ısınır ve gürültülü çalışırlar.
  • Oluşan manyetik alandan dolayı bilgisayarlarda veri kaybına ve iletişim problemlerine neden olurlar.
  • KGK`larda harmoniği tamamen ortadan kaldırmak mümkün olmasa da çok düşük seviyelere indirgeme yolları vardır.
  • Pasif yada aktif filtrenin yanı sıra uygun topolojilerle de bu sağlanabilir.
  • Şu anki teknoloji ile PFC ve PWM doğrultucu giriş akım harmoniklerini ve PF`yi ideal duruma getirmenin en iyi yoludur.

Non-lineer yükler ve çıkış gerilim harmoniği

  • Çıkış gerilimi KGK`nın oluşturduğu gerilimin harmoniğidir ki bu değer çok küçük değerlerde olmalıdır. KGK kullanma ihtiyaçlarından biri çıkışta düzgün bir sinüsün bulunmasıdır.
  • Bu değer lineer ve non-lineer yükler için ayrı ayrı verilir.
  • Yüksek Crest faktörlü yüklerde enerjinin tümü yarı periyodun çok az bir bölmünde çekildiğinden çıkıştaki trafoların, şokların ve diğer iletken ve yarıiletkenlerin üzerinde enerjinin çekildiği yerlerde gerilimde çökmeler oluşur. Çıkış geriliminin dalga şekli bozulur ki bu da harmonik bozulma demektir. Bunlar günümüz regülasyon teknikleri ile mümkün olduğunca aza indirilir.

Dinamik Davranış

KGK`nın çıkışında ani yük geçişleri esnasında geçici bozukluklar olabilir. Bu geçici halin bir üst sınırı ve bir de toparlama yada oturma zamanı vardır. Bu sınırlar dışına çıkılması durumunda özellikle değişken yüklerde lambalarda kırpma olabilir. Bu parametreler sistemin cevabına bağlıdır. Sistemin cevabı ne kadar hızlı ise bu parametreler o kadar küçülür.

Dinamik Davranış

KGK`nın çıkışında ani yük geçişleri esnasında geçici bozukluklar olabilir. Bu geçici halin bir üst sınırı ve bir de toparlama yada oturma zamanı vardır. Bu sınırlar dışına çıkılması durumunda özellikle değişken yüklerde lambalarda kırpma olabilir. Bu parametreler sistemin cevabına bağlıdır. Sistemin cevabı ne kadar hızlı ise bu parametreler o kadar küçülür.

Doğrultucular

On-line topolojide KGK`lar doğrultucuya ihtiyaç duyarlar. Geçmiş yıllarda KGK`lar tam dalga olarak yapılmakta idi. Şimdi ise büyük ölçüde bu topoloji yerini PFC ve PWM doğrultuculara bırakmaktadır. Ancak hala büyük güçlerde tam köprü tipi doğrultucular kullanılmaktadır. Bu tip doğrultucular 12 darbeli olarak kullanılarak giriş harmonik bozulmaları ve PF değerleri yükseltilmektedir.