مُحاكي انخفاض (ارتفاع) جهد التيار المستمر في حالات انخفاض الجهد، والانقطاعات القصيرة، واختلافات الجهد، واختبار المناعة

الملخص
تركز هذه الورقة على LISUN CSS61000-29 محاكي انخفاض (ارتفاع) جهد التيار المستمرجهاز عالي الموثوقية مصمم خصيصًا لتلبية خصائص ومتطلبات اختبارات مناعة انخفاض الجهد وانقطاعات الجهد القصيرة لمنافذ دخل التيار المستمر. في اختبارات مناعة انخفاض الجهد وانقطاعات الجهد القصيرة وتغيرات الجهد، يُمكّن هذا الجهاز من محاكاة سيناريوهات شذوذ الجهد الشائعة في منافذ التيار المستمر بدقة، وتقييم الاستقرار التشغيلي وقدرته على مقاومة التداخل للمنتجات في مجالات المعدات الكهربائية والإلكترونية، والطاقة الجديدة، والتحكم الصناعي في بيئات تقلبات الجهد، وتوفير دعم بيانات رئيسي لشهادة امتثال المنتج، ومراقبة الجودة، وتصميم السلامة. تتناول هذه الورقة البحثية الأهمية الجوهرية لاختبارات مناعة انخفاض الجهد وانقطاعات الجهد القصيرة وتغيرات الجهد، وتُجري تحليلًا متعمقًا لخصائص التصميم، والمعايير التقنية، والمعايير المتوافقة، وسيناريوهات التطبيق العملي. LISUN CSS61000-29 الجهاز، ويعرض مزايا أداء الجهاز بشكل بديهي من خلال جدول بيانات. ويهدف إلى توفير مراجع تطبيقية شاملة للممارسين في الصناعات ذات الصلة.

1. مقدمة
في التشغيل الفعلي للمعدات الكهربائية والإلكترونية، وأنظمة الطاقة الجديدة (مثل محولات الطاقة الكهروضوئية وبطاريات تخزين الطاقة)، ​​ومعدات التحكم الصناعية، يُعدّ مصدر طاقة التيار المستمر مصدر الطاقة الأساسي، ويؤثر استقرار جهده بشكل مباشر على التشغيل العادي وأداء السلامة للمعدات. ومع ذلك، فإن عوامل مثل تقلبات شبكة الطاقة، والتغيرات المفاجئة في الأحمال، وأعطال الخطوط الكهربائية تُسبب بسهولة شذوذًا في الجهد عند منفذ طاقة التيار المستمر، بما في ذلك انخفاض الجهد (انخفاض مفاجئ في الجهد إلى نسبة معينة من القيمة المُصنّفة)، والانقطاعات القصيرة (انخفاض الجهد مؤقتًا إلى الصفر ثم يعود إلى حالته الطبيعية)، وتغيرات الجهد (تقلبات جهد مستمرة وبطيئة). إذا كانت قدرة الجهاز على مقاومة التداخل غير كافية، فقد يؤدي ذلك إلى عطل وظيفي، أو فقدان بيانات، أو حتى تلف في الأجهزة، مما يُؤدي إلى خسائر اقتصادية فادحة.

انخفاضات الجهد، والانقطاعات القصيرة، واختلافات الجهد. أصبحت اختبارات مناعة الجهد، كوسيلة أساسية لتقييم قدرة المعدات على مقاومة شذوذ الجهد، عناصر اختبار أساسية في عمليات البحث والتطوير والإنتاج وإصدار الشهادات للمنتجات. بناءً على متطلبات السوق ومتطلبات المعايير، LISUN وقد طور وأطلق CSS61000-29 مُحاكي انخفاض (ارتفاع) جهد التيار المستمر. يُمكن لهذا الجهاز إعادة إنتاج سيناريوهات شذوذ جهد التيار المستمر بدقة، مما يُوفر حلاً عالي الموثوقية للمؤسسات لإجراء اختبارات مناعة موحدة. ويُستخدم حاليًا على نطاق واسع في إدارات مراقبة الجودة، ومؤسسات الاختبار الخارجية، وشركات الإنتاج ذات الصلة. 

2. الأهمية الأساسية ومبدأ الاختبار لانخفاضات الجهد والانقطاعات القصيرة واختلافات الجهد واختبار المناعة
2.1 الأهمية الأساسية للاختبار
مع شيوع استخدام المعدات التي تعمل بالتيار المستمر في مركبات الطاقة الجديدة، ومراكز البيانات، والأتمتة الصناعية، وغيرها من المجالات، ازداد تأثير شذوذ الجهد على المعدات بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، إذا واجهت وحدة شحن مركبات الطاقة الجديدة انخفاضًا في الجهد، فقد يتسبب ذلك في انقطاع الشحن أو انخفاض حاد في كفاءته؛ وإذا تعرض جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) في التحكم الصناعي لانقطاع قصير في الجهد، فقد يؤدي ذلك إلى توقف خط الإنتاج؛ وإذا تعرضت المعدات الطبية لتقلبات جهد مستمرة، فقد يؤثر ذلك على دقة التشخيص أو حتى يُعرّض سلامة المرضى للخطر.

تكمن الأهمية الأساسية لاختبارات مناعة انخفاضات الجهد، والانقطاعات القصيرة، وتغيرات الجهد في: من خلال محاكاة سيناريوهات شذوذ الجهد في التطبيقات العملية، يُمكن تحديد العيوب المحتملة في تصميم مقاومة التداخل للمعدات مُسبقًا. يُساعد هذا الشركات على تحسين تصميم الدوائر الكهربائية (مثل إضافة مكثفات تخزين الطاقة وتصميم وحدات تعويض الجهد) وتحسين آليات حماية البرامج (مثل إنذارات زيادة/انخفاض الجهد ووظائف استئناف نقطة الانقطاع). ويضمن ذلك استمرار عمل المعدات بثبات في بيئات إمدادات الطاقة المعقدة، مع تلبية متطلبات معايير المناعة الدولية والمحلية ذات الصلة، وتعزيز القدرة التنافسية للمنتج في السوق.

2.2 مبدأ الاختبار
المبدأ الأساسي لاختبار مناعة انخفاضات الجهد والانقطاعات القصيرة وتغيرات الجهد هو "إعادة إنتاج السيناريو + مراقبة الأداء": باستخدام جهاز محاكاة مخصص (مثل LISUN CSS61000-29تُطبّق إشارات شذوذ الجهد القابلة للتحكم على منفذ إدخال التيار المستمر للجهاز قيد الاختبار وفقًا للمعايير المحددة (مثل سعة انخفاض الجهد، وقصر مدة الانقطاع، ومعدل تغير الجهد). وفي الوقت نفسه، تُستخدم معدات المراقبة (مثل أجهزة قياس الذبذبات ومحللات الطاقة) لتسجيل معلمات مثل جهد الخرج، وتيار التشغيل، والحالة الوظيفية للجهاز قيد الاختبار في الوقت الفعلي، وذلك لتحديد ما إذا كان الجهاز يعاني من انحرافات في الأداء أو أعطال وظيفية تتجاوز النطاق المسموح به في المعايير.

على سبيل المثال، في اختبار انخفاض الجهد، يجب خفض جهد التيار المستمر فجأةً من القيمة المُصنّفة (مثل 24 فولت) إلى 40% من القيمة المُصنّفة (أي 9.6 فولت)، مع الحفاظ على هذه الحالة لمدة 500 مللي ثانية، ثم استعادته إلى القيمة المُصنّفة. والغرض من ذلك هو مراقبة ما إذا كان الجهاز قيد الاختبار لا يزال يعمل بشكل طبيعي أثناء وبعد الانخفاض. في اختبار الانقطاع القصير، يجب خفض الجهد فورًا إلى 0 فولت والحفاظ عليه لمدة 100 مللي ثانية لتقييم ما إذا كان الجهاز لديه القدرة على "إعادة التشغيل التلقائي بعد الانقطاع" أو "عدم فقدان البيانات". في اختبار تباين الجهد، يجب التحكم في الجهد ليرتفع من 80% إلى 120% من القيمة المُصنّفة بمعدل 0.5 فولت/ثانية لمراقبة استقرار الجهاز أثناء عملية تقلب الجهد البطيء.

3. ميزات التصميم LISUN CSS61000-29 محاكي انخفاض (ارتفاع) جهد التيار المستمر
3.1 التصميم الخاص بالسيناريو
(أراضي البوديساتفا) LISUN CSS61000-29 صُمم هذا الجهاز خصيصًا لحالات شذوذ الجهد في منافذ التيار المستمر. وبالمقارنة مع معدات إمداد الطاقة العامة، يتميز بقدرة أكبر على التكيف مع مختلف الحالات.
• يدعم المحاكاة ثنائية الاتجاه لـ "الانخفاض" و"الارتفاع": فهو لا يستطيع محاكاة انخفاضات الجهد والانقطاعات القصيرة فحسب، بل يمكنه أيضًا محاكاة سيناريوهات الارتفاع المفاجئ للجهد (مثل الجهد الزائد الناجم عن طفرات الطاقة)، ​​مع تغطية كل من شذوذ الجهد الإيجابي والسلبي الشائع في إمدادات الطاقة DC؛
• سرعة استجابة ديناميكية سريعة: وقت تبديل الجهد ≤10μs، مما يمكنه إعادة إنتاج خاصية "الصفر اللحظي" بدقة في "الانقطاعات القصيرة" وتجنب تشويه نتيجة الاختبار بسبب تأخير الاستجابة؛
• توافق قوي مع الأحمال: فهو يدعم أنواعًا مختلفة من الأحمال مثل الأحمال المقاومة والحثية والسعوية، ومتوافق مع خصائص الأحمال للأجهزة المختلفة قيد الاختبار مثل بطاريات الطاقة الجديدة والمحركات الصناعية ووحدات التحكم الإلكترونية، مما يضمن اختبارًا مستقرًا دون أي خلل.

3.2 مزايا التشغيل والتحكم
• يعتمد الجهاز على تصميم "أجهزة صناعية + برامج ذكية"، مما يوازن بين الراحة التشغيلية ودقة الاختبار:
• مستوى الأجهزة: مزود بشاشة تعمل باللمس مقاس 7 بوصات، تدعم إعداد المعلمات بنقرة واحدة ومراقبة الحالة في الوقت الفعلي؛ يتم استخدام وحدة أخذ عينات الجهد عالية الدقة (دقة أخذ العينات ±0.1٪) لضمان دقة جهد الخرج؛ تمنع آليات الحماية المدمجة من التيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة والدائرة القصيرة تلف المعدات بسبب الأحمال غير الطبيعية أثناء الاختبار؛
• مستوى البرنامج: يدعم مخططات الاختبار المخصصة ويمكنه ضبط 100 مجموعة من معلمات الاختبار المستخدمة بشكل شائع (مثل مجموعات من سعات الانحدار المختلفة ومدد المقاطعة) لتلبية احتياجات المعايير المختلفة أو المتطلبات الخاصة بالمؤسسة؛ لديه وظيفة تخزين البيانات التلقائية ويمكنه تصدير تقارير الاختبار (التي تدعم تنسيقات Excel وPDF)، مما يسهل تحليل البيانات اللاحقة وأرشفة الامتثال.

3.3 موثوقية عالية واستقرار
يستخدم الجهاز مكونات صناعية وتصميمًا معياريًا لضمان الاستقرار أثناء الاختبار المستمر طويل الأمد:
• يتم اختيار المكونات الأساسية (مثل وحدات الطاقة ورقائق التحكم) من علامات تجارية عالمية مرموقة. بعد 1000 ساعة من اختبار التشغيل المستمر، يكون معدل الفشل ≤0.1%.
• يتكون الجسم من صفائح فولاذية مدلفنة على البارد، مع سطح مطلي بطبقة مضادة للتآكل، مما يتكيف مع بيئات مختلفة مثل المختبرات وورش الإنتاج؛
• يدعم وظيفة التحكم عن بعد ويمكن توصيله بجهاز كمبيوتر مضيف عبر RS485 وواجهات Ethernet لتحقيق اختبار مرتبط لأجهزة متعددة أو اختبار غير مراقب، مما يحسن كفاءة الاختبار.

4. المعايير الفنية لـ LISUN CSS61000-29 الجهاز (مع الجدول)
لعرض مؤشرات أداء الجهاز بشكل بديهي في اختبارات مناعة انخفاضات الجهد والانقطاعات القصيرة وتغيرات الجهد، والمعايير التقنية الأساسية للجهاز LISUN CSS61000-29 مدرجة في الجدول أدناه:

فئة المعلمات الفنية	محتوى المعلمة المحددة
نطاق الجهد الناتج	0-1000 فولت تيار مستمر، قابل للتعديل بشكل مستمر
أقصى الانتاج الحالي	0-50 أمبير، يدعم كل من وضعي الجهد الثابت والتيار الثابت
جهد الانخفاض السعة	0%-100% من الجهد المقدر (حجم الخطوة 1%)، مما يسمح بالضبط الدقيق لقيمة هدف الانخفاض
مدة انقطاع قصيرة	0.1 مللي ثانية - 10 ثانية، دقة الوقت ± 0.01 مللي ثانية
معدل تغير الجهد	0.1 فولت/ثانية - 10 فولت/ثانية، مما يدعم التعديل المستمر للمعدل
وقت تبديل الجهد	≤10μs (من القيمة المقدرة إلى 0 فولت أو من 0 فولت مرة أخرى إلى القيمة المقدرة)
دقة قياس الجهد	±0.1% FS (النطاق الكامل)
أوضاع الاختبار المدعومة	اختبار فردي، اختبار دورة (الحد الأقصى لعدد الدورات 999 مرة)، اختبار مستمر
وظائف الحماية	حماية من التيار الزائد، حماية من درجة الحرارة الزائدة، حماية من ماس كهربائي، حماية من الاتصال العكسي
واجهات الاتصالات	RS485، Ethernet، USB (لتصدير البيانات)
تعمل البيئة	درجة الحرارة 0-40 درجة مئوية، الرطوبة 10%-85% (بدون تكاثف)

من بيانات الجدول يمكن ملاحظة أن الجهاز يصل إلى المستوى الرائد في الصناعة في المؤشرات الرئيسية مثل نطاق تعديل الجهد ودقة الوقت وسرعة الاستجابة الديناميكية، ويمكنه تلبية المتطلبات الصارمة للصناعات المختلفة لانخفاضات الجهد والانقطاعات القصيرة واختبار مناعة اختلافات الجهد.

5. سيناريوهات وحالات التطبيق العملي LISUN CSS61000-29 الجهاز
5.1 مجالات التطبيق الرئيسية
بناءً على مزايا أداء الجهاز والتوافق القياسي، LISUN CSS61000-29 يستخدم بشكل أساسي في اختبارات مناعة انخفاض الجهد والانقطاعات القصيرة وتغيرات الجهد في المجالات التالية:
• مجال إلكترونيات السيارات: اختبار شواحن السيارات، وأنظمة إدارة البطاريات (BMS)، والرادارات داخل السيارات، وغيرها من المعدات لتقييم استقرارها في ظل سيناريوهات مثل بدء تشغيل السيارة (انخفاض الجهد)، وفشل المولد (انقطاع قصير)، وتبديل الحمل (تغير الجهد)؛
• مجال الطاقة الجديدة: اختبار منافذ إدخال التيار المستمر لمحولات الطاقة الكهروضوئية ووحدات إدارة الشحن والتفريغ لبطاريات تخزين الطاقة، ومحاكاة انخفاضات الجهد أو الانقطاعات الناجمة عن تقلبات شبكة الطاقة لضمان موثوقية المعدات أثناء التشغيل المتصل بالشبكة لأنظمة الطاقة الجديدة؛
• مجال التحكم الصناعي: اختبار أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، ومحركات التيار المستمر، وأجهزة الاستشعار، وغيرها من المعدات لتقييم قدرتها على مكافحة التداخل في ظل تقلبات الجهد في شبكة الطاقة الصناعية (مثل التغيرات في الجهد الناجمة عن بدء تشغيل المعدات واسعة النطاق في ورشة العمل)؛
• مجال الإلكترونيات الطبية: اختبار المعدات التي تعمل بالتيار المستمر مثل شاشات المراقبة الطبية ومضخات التسريب، ومحاكاة انخفاضات الجهد أو الانقطاعات القصيرة في شبكة الطاقة بالمستشفى لضمان قدرة المعدات على العمل بشكل طبيعي في حالة حدوث شذوذ في الجهد وحماية سلامة المرضى.

5.2 حالة التطبيق النموذجية
عندما كانت شركة متخصصة في مركبات الطاقة الجديدة تُطوّر كومة شحن سريع بالتيار المستمر للمركبات، احتاجت إلى إجراء اختبارات مناعة انخفاضات الجهد، والانقطاعات القصيرة، وتغيرات الجهد وفقًا للمعيار GB/T 18487.1-2015، نظام الشحن الكهربائي الموصل للمركبات الكهربائية - الجزء 1: المتطلبات العامة، للتحقق من استقرار شحن كومة الشحن في ظل شذوذ الجهد. استخدمت الشركة LISUN CSS61000-29 جهاز لإجراء الاختبار، وكانت العملية المحددة على النحو التالي:
• تحضير الاختبار: وصّل منفذ إدخال التيار المستمر لعمود الشحن بمنفذ خرج الجهاز. اضبط معلمات الاختبار من خلال شاشة اللمس الخاصة بالجهاز - كانت سعة انخفاض الجهد 50% من الجهد المُصنّف (750 فولت)، أي 375 فولت، مع مدة انخفاض ثانية واحدة؛ وكانت مدة الانقطاع القصيرة 50 مللي ثانية؛ وكان معدل تغير الجهد 2 فولت/ثانية (يرتفع من 80% إلى 120% من القيمة المُصنّفة).
تنفيذ اختبار:
اختبار انخفاض الجهد: انخفض جهد الخرج من 750 فولت إلى 375 فولت، وحافظ عليه لمدة ثانية واحدة. خلال هذه الفترة، رُصد تيار الخرج، وطاقة الشحن، ومؤشرات حالة عمود الشحن. أظهرت النتائج أن عمود الشحن لم يتعرض لانقطاع في الشحن، وظلت طاقة الخرج مستقرة ضمن نطاق انحراف ±5%.
اختبار انقطاع قصير: انخفض الجهد الكهربي للجهاز فورًا إلى 0 فولت، وحافظ عليه لمدة 50 مللي ثانية، ثم استعاده إلى 750 فولت. أظهرت المراقبة أن كومة الشحن مزودة بخاصية "ذاكرة انقطاع"، والتي تستأنف الشحن تلقائيًا بعد استعادة الطاقة دون فقدان البيانات.
اختبار تباين الجهد: تحكّم الجهاز في ارتفاع الجهد من 600 فولت (80% من القيمة المُصنّفة) إلى 900 فولت (120% من القيمة المُصنّفة) بمعدل 2 فولت/ثانية، وأُجريت مراقبة مستمرة لمدة 30 ثانية. حافظت كومة الشحن على حالة شحن طبيعية طوال العملية دون إنذارات زيادة الجهد أو انقطاعات.
تحليل النتائج: بناءً على بيانات الاختبار، اجتازت كومة الشحن اختبارات المناعة في جميع سيناريوهات شذوذ الجهد، وحققت متطلبات معيار GB/T 18487.1-2015. وقد قامت الشركة بتحسين خوارزمية تعويض الجهد لكومة الشحن بناءً على هذه النتائج، مما عزز موثوقية المنتج بشكل أكبر.

6. دعم ما بعد البيع لـ LISUN CSS61000-29 الجهاز
باعتبارنا شركة مصنعة محترفة لمعدات الاختبار، LISUN يوفر دعمًا شاملاً لما بعد البيع CSS61000-29 جهاز لضمان التقدم السلس لعمل اختبار المستخدمين:
الدعم الفني: فريق من المهندسين المحترفين متاح لتقديم خدمات استشارية عبر الإنترنت على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. في حال مواجهة المستخدمين أي مشاكل في تشغيل المعدات أو تصميم مخططات الاختبار، يمكنهم الحصول على دعم فوري عبر الهاتف أو البريد الإلكتروني.
• المعايرة والصيانة: شهادة معايرة (متوافقة مع IEC 61000-4-2يتم توفير ضمان الجودة (المعيار 9) عند مغادرة الجهاز للمصنع، ويتم دعم خدمات المعايرة السنوية المجانية لضمان الحفاظ على دقة عالية للجهاز لفترة طويلة؛ في حالة فشل المعدات، يتم ضمان الاستجابة في غضون 48 ساعة، وتتوفر خدمات الصيانة في الموقع للمستخدمين المحليين؛
• مشاركة الموارد: تُحدَّث أدلة تشغيل المعدات، ووثائق التفسير القياسية، وحالات الاختبار النموذجية بانتظام، ويمكن للمستخدمين تنزيلها من الموقع الرسمي. وفي الوقت نفسه، يُقدَّم تدريب على تشغيل المعدات (عبر الإنترنت/دون اتصال) لمساعدة المُشغِّلين على إتقان المهارات الأساسية لاختبارات انخفاض الجهد، والانقطاعات القصيرة، وتفاوت الجهد.

7. اختتام
كجهاز عالي الموثوقية مصمم لسيناريوهات شذوذ الجهد في منافذ الطاقة DC، LISUN CSS61000-29 محاكي انخفاض (ارتفاع) جهد التيار المستمر يُظهر مزايا هامة في اختبارات مناعة انخفاضات الجهد، والانقطاعات القصيرة، وتغيرات الجهد. يتيح نطاق خرج الجهد الواسع، وسرعة الاستجابة الديناميكية العالية، ودقة الاختبار العالية، والتوافق مع معايير متعددة، إعادة إنتاج سيناريوهات شذوذ جهد التيار المستمر بدقة، وتوفير دعم بيانات موثوق لتقييم مناعة المنتجات في مختلف الصناعات.

في التطبيقات العملية، لا يقتصر دور هذا الجهاز على تلبية احتياجات المؤسسات في مجال مراقبة الجودة أثناء البحث والتطوير وعمليات الإنتاج فحسب، بل يوفر أيضًا حلولاً موحدة لاختبارات الامتثال التي تجريها إدارات مراقبة الجودة ومؤسسات الاختبار الخارجية. كما يُساعد هذا الجهاز المنتجات بفعالية على تحسين قدرتها على مقاومة شذوذ الجهد، ويضمن التشغيل الآمن والمستقر للمعدات في بيئات إمدادات الطاقة المعقدة. مع التطور المستمر لتكنولوجيا إمدادات الطاقة المستمرة، سيصبح اختبار مناعة انخفاضات الجهد، والانقطاعات القصيرة، وتغيرات الجهد حلقة وصل ضرورية في المزيد من الصناعات. LISUN CSS61000-29 ومن المتوقع أن يلعب الجهاز دورًا أكبر في مجالات الطاقة الجديدة، وإلكترونيات السيارات، والتحكم الصناعي، وغيرها من المجالات، مما يعزز التحسين الشامل لجودة المنتج وأداء السلامة في الصناعة.

العلامات:CSS61000-29