Füze ve Radar Sistemleri — cosφ 0,3 Kapasitif Yükte Kararlı Askeri UPS ve 400 Hz Çevirici

Türkiye'nin önde gelen füze ve hava savunma radar sistemleri entegratörlerinden biri, yeni nesil hava gözetleme radarı ile füze atış kontrol biriminin güç altyapısını yenilerken TEDEG Savunma'ya başvurdu. Her iki sistemde de radar alıcı-vericisi, atış kontrol elektroniği ve sinyal işleme birimleri, anahtarlamalı güç kaynakları ve filtre kapasitörleri nedeniyle şebekeye düşük güç faktörlü, kapasitif bir yük olarak görünüyor. Bekleme ve düşük görev çevrimi durumlarında yükün güç faktörü 0,3'e kadar düşüyor.

Entegratörün iki ihtiyacı vardı: 60 Hz ile çalışan alıcı-verici ve konsol yüklerini şebeke kesintisinde de kesintisiz besleyen bir UPS; 400 Hz ile çalışan radar ve atış kontrol alt sistemleri için şebekeden 400 Hz üreten bir statik frekans çevirici. Her iki birimin askeri standartlara göre tasarlanması, radar vericisiyle aynı ortamda elektromanyetik uyum içinde çalışması ve bu yük profilinde kararlı kalması şart koşuldu.

Entegratör, tedarik öncesi denemelerinde hazır ürünleri kendi yük profiliyle test etmişti. Test raporlarında ve TEDEG'e iletilen teknik isterler dokümanında öne çıkan sorunlar şunlardı:

• Kapasitif yükte kararsızlık: Ticari UPS'ler 0,8 civarı güç faktörüne göre tasarlanır. Radar alıcı-vericisinin kapasitif, düşük güç faktörlü yükünde inverter çıkış gerilimi salınıyor; cihaz aşırı yük alarmı veriyor ya da bypass'a düşüyordu. Yükün gücü kVA sınırının altında kalsa bile reaktif akım inverteri zorluyordu.
• Çevirici tarafında aynı tablo: Endüstriyel 400 Hz çeviriciler kapasitif yükte gerilim ve frekans modülasyonunu sınırlar içinde tutamıyor, bazıları çıkışı kapatıyordu.
• Askeri gereksinim: Deneme ürünlerinin hiçbiri MIL-STD-1399 giriş koşullarına, MIL-STD-810G şok-titreşim ve MIL-STD-461F EMI gereksinimlerine göre tasarlanmamıştı; radar vericisinin yanında elektromanyetik uyum açık bir riskti.
• Şebeke kalitesi: Mobil konuşta jeneratör, sabit konuşta uzun hatlı şebeke besliyor; gerilim dalgalanması ve harmonik bozulma doğrudan yüke geçiyordu.
• Bakım: Test ve bakım sırasında yükü kesmeden bypass'a geçme imkânı yoktu.

Piyasada hem askeri sınıf hem de 0,3 güç faktörüne kadar kararlı çalışan bir UPS bulunamadı. Entegratör, bu yük profiline göre tasarlanmış bir çözüm için TEDEG ile geliştirme programı başlattı.

TEDEG Savunma iki birimi aynı yük profili etrafında ele aldı: kapasitif, düşük güç faktörlü yükü besleyecek inverter katı ve kontrol algoritması MIL-UPS-2K3'te bu amaçla tasarlandı; 400 Hz tarafında PowerGuard statik frekans çevirici aynı test düzeneğinde, aynı radar yüküyle doğrulandı.

Doğrulama ünitesi, entegratörün test altyapısında radar alıcı-vericisi ve kapasitif yük bankıyla denendi; seri üretim kalifikasyonu sürüyor.

• 0,3 güç faktörüne kadar kapasitif yükte sabit 115 VAC saf sinüs; deneme ürünlerindeki alarm ve bypass'a düşme sorunu tekrar etmedi.
• Jeneratör ve şebeke bozulmaları AFE katında kaldı; 30 dakika yedekleme ile kesinti anında radar ve konsol açık.
• 60 Hz ve 400 Hz yükler aynı tedarikçinin birbirine uyumlu iki ürününden besleniyor; elektromanyetik uyum tasarımda ele alındı.
• Bakım ve test, manuel bypass ile yük kesilmeden yapılıyor.

Entegratör, aynı güç mimarisini sonraki radar konuşları için esas aldı.