أنظمة الصواريخ والرادار — UPS عسكرية ومحوّل 400 Hz مستقرّان حتى معامل قدرة 0.3

توجّه أحد المُكاملين الأتراك الرائدين لأنظمة الصواريخ ورادارات الدفاع الجوي إلى TEDEG Defence أثناء تجديد البنية التحتية للطاقة في رادار المراقبة الجوية من الجيل الجديد ووحدة التحكم بنيران الصواريخ. في كلا النظامَين يظهر جهاز الإرسال والاستقبال الراداري وإلكترونيات التحكم بالنيران ووحدات معالجة الإشارة أمام مصدر التغذية كحمل سعوي ذي معامل قدرة منخفض، بسبب مزوّدات الطاقة التبديلية ومكثفات الترشيح. وفي وضع الاستعداد وعند دورة التشغيل المنخفضة ينخفض معامل قدرة الحمل إلى 0.3.

كان لدى المُكامل حاجتان: وحدة UPS تُبقي أحمال جهاز الإرسال والاستقبال ووحدات التحكم العاملة بتردد 60 Hz قيد العمل أثناء انقطاع التغذية، ومحوّل تردد ساكن يولّد 400 Hz من الشبكة للأنظمة الفرعية للرادار والتحكم بالنيران العاملة بتردد 400 Hz. واشتُرط أن تُصمَّم الوحدتان وفق المعايير العسكرية، وأن تعملا بتوافق كهرومغناطيسي بجوار مرسل الرادار، وأن تبقيا مستقرّتَين على هذا النمط من الأحمال.

قبل الشراء، كان المُكامل قد اختبر منتجات جاهزة على نمط أحماله الخاص. وأبرزت تقارير الاختبار ووثيقة المتطلبات الفنية المسلَّمة إلى TEDEG المشكلات التالية:

• عدم الاستقرار على الحمل السعوي: تُصمَّم وحدات UPS التجارية حول معامل قدرة يقارب 0.8. وعلى الحمل السعوي منخفض معامل القدرة لجهاز الإرسال والاستقبال الراداري كان جهد خرج العاكس يتذبذب، وتُطلق الوحدة إنذار حمل زائد أو تنتقل إلى وضع التجاوز (bypass). وحتى مع بقاء قدرة الحمل دون حد kVA، كان التيار التفاعلي يُجهد العاكس.
• الصورة نفسها في جانب المحوّل: لم تستطع محوّلات 400 Hz الصناعية إبقاء تعديل الجهد والتردد ضمن الحدود على الحمل السعوي، وأوقف بعضها الخرج.
• المتطلبات العسكرية: لم يكن أي من منتجات التجربة مصمَّمًا وفق شروط الدخل في MIL-STD-1399 أو الصدمات والاهتزاز في MIL-STD-810G أو متطلبات EMI في MIL-STD-461F؛ وكان التوافق الكهرومغناطيسي بجوار مرسل الرادار خطرًا مفتوحًا.
• جودة التغذية: يغذّي مولّدٌ الموقعَ المتنقل وخطُّ شبكة طويل الموقعَ الثابت؛ وكان تذبذب الجهد والتشوّه التوافقي يمرّان مباشرة إلى الحمل.
• الصيانة: لم تكن هناك إمكانية للانتقال إلى وضع التجاوز للاختبار والصيانة دون فصل الحمل.

لم تُوجد في السوق وحدة UPS تكون في الوقت نفسه من الفئة العسكرية ومستقرّة حتى معامل قدرة 0.3. فبدأ المُكامل برنامج تطوير مع TEDEG لحلّ مصمَّم حول هذا النمط من الأحمال.

تناولت TEDEG Defence الوحدتَين حول نمط الأحمال نفسه: في MIL-UPS-2K3 صُمّمت مرحلة العاكس وخوارزمية التحكم خصيصًا لتغذية حمل سعوي منخفض معامل القدرة؛ وفي جانب 400 Hz جرى التحقق من محوّل التردد الساكن PowerGuard على منصة الاختبار نفسها وبحمل الرادار نفسه.

جُرّبت وحدة التحقق على البنية التحتية للاختبار لدى المُكامل مع جهاز الإرسال والاستقبال الراداري وبنك أحمال سعوي؛ وتأهيل الإنتاج التسلسلي جارٍ.

• موجة جيبية نقية ثابتة 115 VAC على حمل سعوي حتى معامل قدرة 0.3؛ ولم تتكرر الإنذارات والانتقالات إلى وضع التجاوز التي ظهرت مع منتجات التجربة.
• بقيت اضطرابات المولّد والشبكة في مرحلة AFE؛ ومع احتياطي 30 دقيقة يبقى الرادار ووحدة التحكم قيد العمل أثناء انقطاع التغذية.
• تُغذَّى أحمال 60 Hz و400 Hz من منتجَين متوافقَين من مورّد واحد، مع معالجة التوافق الكهرومغناطيسي في التصميم.
• تُنفَّذ الصيانة والاختبار على التجاوز اليدوي دون فصل الحمل.

واعتمد المُكامل بنية الطاقة نفسها أساسًا لمواقع الرادار التالية.