در قسمت اول دیدیم که چطور با اتفاده از کتابخانه pandas در پایتون می توانیم به محتویات یک فایل اکسل دسترسی پیدا کنیم و آن را نمایش دهیم. حالا قصد داریم این اطلاعات را برش بزنیم و فیلتر کنیم. اگر فایلهای اکسل و csv را دانلود نکرده اید از لینک های انتهای همین نوشته دانلود کنید و در فولدری که برنامه پایتون را ذخیره کرده اید قرار دهید.

در ابتدا دیتافریم را آماده می کنیم:

import pandas as pd
myfile = 'Salaries.xlsx'
mydata=pd.read_excel(myfile)

برش زدن داده ها در pandas

برای اینکه با تعدادی از ستونهای دلخواه موجود در دیتا فریم کار کنیم می توانیم مثل زیر عمل نماییم:

print(mydata[['Name','Level']].head(2))

خروجی دستور فوق به این صورت نمایش داده خواهد شد:

     Name  Level
0    Ayda      5
1  Peyman      3

برای اینکه بتوانیم تعدادی از سطرهای پشت سر هم را هم انتخاب کنیم از الگوی دستور زیر پیروی می کنیم:

print(mydata[['Name','Level']][3:5])

در اینجا فقط ردیف های 3 و 4 نمایش داده می شوند:

      Name  Level
3  Behrooz      4
4    Simin      3

فیلتر کردن داده ها در pandas

فرض کنید که می خواهیم ببینیم چند نفر مالیات 10 درصدی و چند نفر مالیات 5 درصدی می پردازند. برای این کار از دستور زیر استفاده می کنیم:

print(mydata['Tax %'].value_counts())

با اجرای این دستور خواهیم دید که 7 نفر مالیات 5 درصدی و 3 نفر مالیات 10 درصدی می پردازند:

5     7
10    3
Name: Tax %, dtype: int64

برای پیدا کردن ردیف هایی که حقوق ماهانه کمتر از 5 دارند کافی است از دستور زیر استفاده کنیم:

lowincome=mydata['Salary']<5
print(lowincome)

که نتیجه را به شکل زیر نمایش خواهد داد:

0    False
1    False
2     True
3    False
4    False
5    False
6     True
7    False
8     True
9     True
Name: Salary, dtype: bool

در صورتی که از دستور loc به شکل زیر استفاده کنیم:

lowincome=mydata['Salary']<5
print(mydata.loc[lowincome,:])

نتیجه به شکل دیگری ظاهر خواهد شد:

     Name  Salary  Tax %  Experience  Level
2  Farzad       4      5           2      2
6   Kaveh       3      5           5      2
8   Ehsan       2      5           1      1
9   Shiva       3      5           5      2

ترکیب فیلترها در pandas

فرض کنید که می خواهیم کارمندانی را که سابقه آنها بیشتر از 2 سال است ولی همچنان حقوقشان کمتر از 5 است را پیدا کنیم. به این منظور باید فیلترهایمان را با کمک & ترکیب کنیم:

lowincome=mydata['Salary']<5
highexperience=mydata['Experience']>2
print(mydata.loc[lowincome & highexperience,:])

نتیجه ترکیب فیلتر به این صورت خواهد بود:

    Name  Salary  Tax %  Experience  Level
6  Kaveh       3      5           5      2
9  Shiva       3      5           5      2

سایر عملوندهای منطقی که روی فیلترها کار می کنند عبارتند از | و ^ و ~ که به ترتیب معادل یا، یای انحصاری و نقیض هستند.

Standby UPS

در راستای مجموعه آموزشهای کوتاه کاراکیت درباره UPS ها امروز اولین توپولوژی رایج رو مورد بررسی قرار می دیم که یو پی اس آفلاین یا Standby نامیده می شه.
این نوع از UPS ها به این علت standby نامیده می شن که در حالت عادی برق شهر رو فیلتر می کنند و جلوی جهش های ناگهانی برق رو می گیرند و به مصرف کننده تحویل می دن و تنها در صورتی که برق شهر به هر علتی قطع بشه با استفاده از باتری و اینورتر inverter برق متناوب رو برای مصرف کننده تامین می کنند.

شمای کلی این طراحی رو می تونید در شکل زیر ببینید:

standby ups

دستگاه های standby ارزان ترین نوع UPS هستند و معمولا برای مصارف خانگی سبک استفاده می شن که مصرف پایینی در حدود کمتر از 1KVA دارند، مثل کامپیوترهای خانگی. با توجه به اینکه اینورتر این دستگاه ها فقط موقع قطع برق کار می کنه بازده خیلی بالاتری نسبت به سایر انواع دارند و دقیقا به همین علت بازدهی بالا، در مصارفی که زمان تخلیه باتری ها مهم هست و توان مصرفی هم خیلی بالاست، از UPS های Standby توان بالای خاص استفاده می شه، مثلا برای محافظت از دیتاسنترها. در واقع در چنین مصارفی UPS هم برای محافظت دستگاه ها در برابر نوسانات ناگهانی برق شهر و هم برای جلوگیری از قطع برق تغذیه به کار می ره و در مواردی ممکنه تا 20MVA رو هم تامین کنه.

دستگاه های standby به علت تفاوت ساختار با دستگاه های Online، گاهی اوقات offline هم نامیده می شن. نقطه ضعف بزرگ UPS های standby یا offline اینه که با قطع برق شهر، زمان کوتاهی طول می کشه که خروجی اینورتر رو به مصرف کننده وصل کنند و این برای سیستمهای حساس نقص بزرگی محسوب می شه و به همین علت هست که چنین UPS هایی برای کارهای معمولی که خیلی حساس نیستند به کار می رن.

Online UPS or Double Conversion UPS

در ادامه معرفی توپولوژی های رایج UPS توسط کاراکیت، این بار قصد داریم به یکی از معروفترین ها بپردازیم به نام یو پی اس آنلاین یا Online UPS که اسم دیگه ش هم Double Conversion UPS هست.

یو پی اس های Double Conversion یا آنلاین متداول ترین نوع یو پی اس بالای 10 کیلو ولت آمپر هستند. بلوک دیاگرام یو پی اس آنلاین double-conversion در شکل زیر شرح داده شده. طراحی این دستگاه ها شباهت زیادی به طراحی دستگاه های Standby داره، به جز این مورد که مسیر اولیه جریان به جای برق AC شهری، از اینورتر عبور می کنه.

online double conversion ups

در طراحی این نوع یو پی اس ، قطعی ورودی AC باعث فعال شدن سوییچ انتقال نمی شه، چرا که ورودی AC باتری پشتیبان رو شارژ می کنه که اون هم توان اینورتر خروجی رو تامین می کنه. بنابراین وقتی جریان ورودی AC قطع شد، عملیات های آنلاین بدون هیچ زمان انتقالی به کار خودشون ادامه خواهند داد و دقیقا به همین علت به یو پی اس آنلاین معروف شدند. هم شارژر باتری و هم اینورتر در این طراحی در تبدیل ولتاژ نقش دارند.

این یوپی اس راندمان الکتریکی خروجی نزدیک به ایده الی رو فراهم می کنه. اما در برابر سایر طراحی ها استهلاک مداوم قطعات توان بالا قابلیت اطمینان رو کاهش می ده. هم چنین جریان ورودی کشیده شده به وسیله شارژر بزرگ باتری ممکنه غیرخطی باشه که می تونه با سیم کشی برق ساختمان تداخل پیدا کنه و یا باعث مشکلاتی برای ژنراتورهای آماده به کار بشه.

امیدواریم این مطلب هم مورد استفاده شما قرار گرفته باشه. در صورتی که مایل باشید می تونید به صفحات مربوط به سایر طراحی های یو پی اس در کاراکیت هم سر بزنید.

Line Interactive UPS

در ادامه مجموعه آموزشهای کوتاه کاراکیت درباره UPS ها امروز یکی دیگه از توپولوژی های رایج رو مورد بررسی قرار می دیم.
منبع تغذیه بدون وقفه یا یو پی اس line interactive که در شکل زیر نمایش داده شده، از رایج ترین طراحی های مورد استفاده در کسب و کارهای کوچک، شبکه و سرورهای اداری محسوب می شه. در این طراحی مبدل برق باتری به برق AC (اینورتر) همیشه به خروجی یو پی اس متصل هست و وقتی که برق ورودی AC نرمال باشه، اینورتر به صورت معکوس شارژ باتری رو فراهم می کنه.

Line Interactive UPS

اما وقتی که برق ورودی دچار مشکل شد، کلید انتقال باز و برق از باتری به خروجی UPS جریان پیدا می کنه. با توجه به اینکه در این طراحی اینورتر همیشه روشن و به خروجی متصل هست، در مقایسه با UPS مدل standby فیلترینگ اضافی فراهم شده و نواسانات گذرای کلیدزنی کاهش پیدا کرده.

به علاوه، یو پی اس line interactive معمولا شامل یک ترانسفورماتور tap-changing هست. با تغییرات ولتاژ ورودی این ترانسفورماتور با تغییر دادن ضریب تقویت یا تضعیف باعث تنظیم ولتاژ می شه. وقتی که کاهش ولتاژ وجود داشته باشه، تنظیم ولتاژ یک ویژگی مهم محسوب می شه، در غیر این صورت ولتاژ پایین در یوپی اس به باتری منتقل و درنهایت باعث خاموش شدن مصرف کننده می شه.

این استفاده مکرر از باتری می تونه باعث خرابی زودتر ازموعد باتری بشه. با این وجود، می شه اینورتر رو به گونه ای طراحی کرد که هنگامی که باتری قطع شد به برق اجازه بده که ازمسیر AC به خروجی بره و به طور موثر دو مسیر مستقل برق رو فراهم کنه.

در مجموع راندمان بالا ، قیمت پایین ، ضریب اطمینان بالا و توانایی اصلاح ولتاژ نامناسب ورودی ، این طراحی رو در توان های 1.5KVA تا 5KVA نسبت به سایر طراحی ها متداول تر کرده .

UPS چیست؟

بدون دیدگاه

در حال حاضر برای جلوگیری از خاموش شدن ناگهانی دستگاهها در اثر قطع برق و آسیب دیدن اونها از دستگاه های UPS به طور گسترده در انواع مصارف استفاده می شه. UPS دستگاهی هست که می تونه برق متناوب مورد نیاز دستگاه ها رو از طریق باتری و تبدیل اون به برق متناوب با ولتاژ و فرکانس مناسب تامین کنه.

پارامترهای مختلفی در توصیف یک UPS دخیل هستند. مثلا با توجه به توانی که مصرف کننده لازم داره، UPS هم باید بتونه بیشتر از توان مصرفی رو تامین کنه. مثلا اگه شما یک سرور دارید که با لوازم جانبی مثل سوییچ ها ممکنه تا 2KVA مصرف کنه، باید یک UPS با قابلیت تامین 3KVA خریداری کنید. اما زمانی که UPS می تونه برق مصرف کننده رو موقع قطع برق تامین کنه بستگی مستقیم به ظرفیت باتری ها داره. این ظرفیت با آمپر ساعت یا Ah مشخص می شه. مثلا اگه دستگاه UPS به 6 تا باتری 12 ولت و 40 آمپر ساعت وصل باشه و مصرف کننده شما به طور متوسط 2KVA مصرف کنه ، UPS شما می تونه حداکثر تا 1 ساعت و 26 دقیقه مصرف کننده ها رو روشن نگه داره.

UPS

دستگاه های UPS رو می شه بر حسب عوامل مختلف دسته بندی کرد. مثلا بر حسب مورد استفاده می تونیم مصارف خانگی، اداری، بیمارستانی، نظامی و … رو نام ببریم.

همین طور بر اساس میزان توانی که می تونند تامین کنند قابل دسته بندی هستند.

اما چیزی که در این مطلب قصد داریم در موردش صحبت کنیم انواع طراحی UPS هست.

UPS طراحی های مختلف

UPS ها بر حسب مورد استفاده، قیمت و توانی که می تونند تامین کنند با فناوری ها و طراحی های مختلف تولید می شن.
فهرستی از طراحی های رایج UPS رو در زیر مشاهده می کنید:

Standby UPS
double-conversion Online UPS
Line Interactive UPS
Ferroresonant Standby UPS


در جلسات بعدی این چند طراحی شناخته شده رو معرفی و تفاوت هاشون رو بررسی می کنیم.

فیوز شیشه ای

بدون دیدگاه

در این صفحه مطالب مفیدی توسط کاراکیت درباره مشخصات فیوزهای شیشه ای فراهم شده که به ندرت در سایر سایتهای ایرانی مشابه آن یافت می شود. بنابراین مطالعه این مطلب به شدت توصیه می شود، به این امید که سودمند باشد.

فیوز چیست؟

فیوز یک قطعه الکتریکی است که برای محافظت ازمدارهای الکتریکی به کار می رود و زمانی که مدار تحت جریان بار بالای غیر طبیعی قرار گیرد مدار را باز می کند تا به قطعات مدار و یا اشخاصی که با مدار در تماس هستند آسیب نرسد. فیوزها در شکل ها و طرح های زیادی به بازار آمدند؛ اما هر کدام برای محافظت از یک مدار با مجموعه پارامترهای الکتریکی مشخصی طراحی شده اند. این پارامترها در درجه اول ولتاژ کاری، جریان کاری و زمان ذوب المنت فیوز یا سرعت فیوز هستند.

فیوز شیشه ای

فیوز چگونه کار می کند؟

یک فیوز شامل یک المنت است که برای تحمل جریان الکتریکی محدودی طراحی شده است. وقتی یک اتصال کوتاه یا اضافه بار اتفاق می افتد، جریان بالا گرمایی تولید می کند که باعث می شود المنت فیوز ذوب شود و یک شکاف در المنت فیوز تولید می کند. این شکاف جریان فیوز ( و مدار) را قطع می کند. فیوزی که می سوزد باید با فیوز جدید با مشخصات مشابه، تعویض شود.

المنت فیوز

چرا از فیوز استفاده می کنیم؟

استفاده از فیوز یک راه موثر و مقرون به صرفه و ایمن را برای محافظت از دستگاه ها یا تاسیسات الکتریکی در برابر اضافه بار الکتریکی که می تواند به اجزا یا سیم ها خسارت وارد کند و به طور بالقوه باعث آتش سوزی شود، به شمار می رود. هر بار که یک فیوز ذوب شود، باید با یک فیوز با مشخصات مشابه تعویض شود تا مطمئن شویم مدار به طور مناسبی محافظت می شود. اغلب فیوزها در یک نگهدارنده فیوز گنجانده شده اند که تعویض آنها را آسان می کند. به استثنای فیوزهای SMD و فیوز هایی پایه دار که بر روی بردهای مدار چاپی لحیم شده اند که تعویض آن ها را سخت می سازد. یک نگهدارنده فیوز معمولا در یک مکان مناسب برای بازدید و تعویض فیوز نصب شده است. فیوزها اغلب می توانند بدون نیاز به هرگونه شرایط الکتریکی یا تخصصی تعویض شوند.

اگر یک فیوز با مشخصات اشتباه را نصب کنیم چه اتفاقی می افتد ؟

بدترین شکل قضیه خسارت به تجهیزات ناشی از اضافه بار است.
یک احتمال دیگر این است که فیوز با این که نقص الکتریکی وجود ندارد، ذوب می شود.
همیشه بهتر است که فیوز ذوب شده را با یک فیوز مشابه یا یک فیوز معادل تعویض کنیم.

چگونه تصمیم بگیریم که کدام فیوز را انتخاب کنیم؟

الف- هنگامی که فیوزها را تعویض می کنیم، در بیشتر مواقع می توانیم فیوزی دقیقا مشابه یا فیوزی معادل را که به وسیله سازنده های مختلف تولید شده تهیه کنیم.

ب- وقتی می خواهیم یک فیوز برای کاربردی جدید انتخاب کنیم، لازم است که فاکتورهای زیادی را در نظر بگیریم مانند سرعت واکنش المنت، ولتاژ، جریان نامی، دمای محیط، فضای موجود و…

سرعت فیوزها

سرعت یک فیوز اساسا مدت زمانی است که درهنگام اتفاق افتادن یک جریان اضافه طول می کشد تا فیوز مدار باز شود. سرعت مدار باز شدن فیوز به وسیله ماده ای که در المنت فیوز استفاده شده، جریان اضافه بارو دمای محیط کاری مشخص می شود.

به طور مثال اگر یک جریان 20 آمپری از یک فیوز با 10 آمپر مجاز عبور کند، یک فیوز با عکس العمل خیلی سریع ممکن است در 0.1 ثانیه باز شود، یک فیوز با عملکرد سریع در 1 ثانیه، در حالیکه ممکن است ده ها ثانیه طول بکشد تا یک فیوز با واکنش کند باز شود.

در هنگام تعویض فیوز یا انتخاب یک فیوز برای کاربردی جدید، خیلی مهم است که فیوزی را انتخاب کنیم که به اندازه کافی سریع باشد تا بتواند از مدار در برابر اضافه بار غیرمنتظره محافظت کند، اما در شرایط کاری عادی باز نشود.

تولیدکنندگان فیوز معمولا این اطلاعات را در یک جدول منحنی زمان بر حسب جریان ارایه می دهند.

در فیوزها 3 سرعت اصلی وجود دارد:

1) فیوزهای فوق العاده سریع :

(واکنش خیلی سریع، سرعت بالا، فوق العاده سریع یا فیوزهای نیمه هادی)

فیوزهای فوق العاده سریع در درجه اول، محافظت اتصال کوتاه را برای قطعات نیمه هادی مانند دیودها، تریستورها، ترانزیستورها و…فراهم می کنند. این فیوزها به کار کردن در دماهای بالاتر تمایل دارند، و این اغلب استفاده از آلیاژهای با نقطه ذوب پایین در ساخت فیوزها را ناممکن می سازد، در نتیجه قابلیت های محدودی را برای محافظت در برابر شرایط جریان اضافه پایین فراهم می کند. خیلی مهم است که مقدار (I^2)t فیوز که معرف مقدار انرژی لازم برای سوختن فیوز است را موقع حفاظت از دستگاه های نیمه هادی بدانیم. برای اینکه مطمئن شویم دستگاه ها به طور مناسبی محافظت می شوند، مقدار(I^2)t فیوز باید کمتر از مقدار(I^2)t دستگاهی باشد که فیوز از آن محافظت می کند.

2)فیوزهای با واکنش سریع:

(ذوب سریع، همه منظوره یا فیوزهای با کاربردهای عمومی)

فیوزهای با واکنش سریع برای محافظت از اجزای با حساسیت کمتر طراحی شده اند و اغلب برای محافظت از کابل کشی در برابر ذوب و یا آتش گرفتن هنگام رخ دادن اضافه بار استفاده می شوند. فیوزهای واکنش سریع متداول ترین نوع فیوز هستند. منحنی های جریان زمان تولیدکنندگان برای اندازه گیری سرعت دقیق فیوز برای اضافه بارهای مختلف مفید هستند.

3) الف.واکنش کند:

(ذوب کند، تاخیر زمانی یا فیوزهای استارت موتور)

ویژگی تاخیر در فیوزهای واکنش کند به جریان های هجومی بی ضرر و موقت اجازه می دهد که بدون باز شدن فیوز عبور کنند، اما در اضافه بارهای پایدار و اتصال کوتاه ها فیوز باز می شود. این فیوزها برای تطبیق یافتن با جهش جریان موقتی ناشی از موتور، یوپی اس و…طراحی شده اند.

3) ب.فیوزهای دو المنتی:

مشابه فیوزهای واکنش کند، یک فیوز دو المنتی مشخصات تاخیر زمانی را بروز می دهد، اما ساختار چند عنصری هردو کارایی بالا را در محافظت از اتصال کوتاه و محافظت اضافه بار برای مدارهایی که در معرض اضافه بار موقتی و جهش جریان هستند، مهیا می کند.

در زیر علامت اختصاری مربوط به سرعتهای مختلف به کار رفته در فیوزهای موسوم به شیشه ای ذکر شده است.

فیوز فوق العاده سریعFF
فیوزهای سریعF
فیوزهای سرعت متوسطM
فیوزهای تاخیریT
فیوزهای بسیار کندTT
علامت مربوط به سرعت واکنش فیوزهای شیشه ای

ظرفیت شکست فیوز

فیوز ممکن است در ولتاژ نامی، در اثر جریان بیش از حد به جای اینکه مدار باز شود، اتصال کوتاه شده یا با قوس الکتریکی جریان را از خود عبور دهد. حداکثر جریانی که فیوز بدون اتصال کوتاه می تواند در مقابل آن عمل کند و مدار باز شود ظرفیت شکست فیوز نامیده می شود. در فیوزهای شیشه ای این پارامتر می تواند با حرف H یا L نشان داده شود که به ترتیب به معنی ظرفیت شکست بالا و ظرفیت شکست پایین می باشد.

علایم حک شده روی فیوزهای شیشه ای

معمولا روی کلاهک فلزی فیوزهای شیشه ای نوشته ای درج شده است که نشانگر مشخصات فیوز است. این نوشته ها معمولا به شکل زیر هستند:

F1.5AH250V

در این مثال حرف F طبق جدول مربوط به سرعت فیوزها به معنای فیوز سریع است. قسمت 1.5A می گوید که فیوز در جریان بالاتر از 1.5 آمپر می سوزد و مدار باز می شود. حرف H نشان دهنده ظرفیت شکست بالا بوده و در آخر 250V نشان دهنده حداکثر ولتاژ مدار بازی است که فیوز می تواند در جریان مشخص شده به درستی عمل کند 250 ولت است.

امیدواریم کاراکیت با ارایه این مطلب برای مخاطبان سودمند واقع شده باشد.

حتما تا حالا با سلف های مقاومتی سر و کار داشتین. به ویژه اگه خواسته باشین با واحد ADC میکرو کار کنین.
سلفهای مقاومتی که در اصل axial lead inductor نامیده می شن سلفهای جریان پایینی هستند که مقدار اونها بر اساس کدهای رنگی که روشون چاپ شده مشخص می شه.
در زیر جدول مربوط به نحوه محاسبه مقدار اندوکتانس این سلفها بر حسب میکروهانری نشون داده شده.