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無停電電源装置(UPS)の信頼性

無停電電源装置(UPS)は主電源が動作しないときに,コンピュータ等の電気装置が電源異常を起こさないようにするために使われます.UPSの物理的挙動と信頼性の両方がモデル化されたモデルを使い,切替え動作とシステムの信頼性の両方についての結論を導きます.

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壁面コンセントからの入電圧が一定の閾値を下回ると,オフラインのUPSが電池からのバックアップ電力をオンにします.

市販の無停電電源装置
上:電源が安定しているときの通常の動作 下:電源がないときの電池駆動モード

シミュレーション結果

モデルのシミュレーションを実行すると,作動後5秒で電力は壁面のコンセントから電池へと交換されます.17秒後には電池はインバータを駆動することができなくなり,装置はオフになります.

UPSが外部電力から電池へと切り替える.
電池の電圧が一定の閾値を下回るとUPSはオフになる.

信頼性の比較

さまざまなコンポーネントについての寿命の分布を使ってシステムに注釈を付けて,通常の消費者製品とより高価な電池を備えた製品についての推定平均故障時間(MTTF)を比較することができます.

プロ級の電池に切り替えることで,平均故障時間が27,400時間から38,380時間へと40%向上する.

信頼性計算を実行する

信頼性のパラメータおよび設定でモデルコンポーネントに注釈を付けて,ReliabilityDistributionFailureDistribution等でシステムを使います.