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不間斷電源廠家淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭

來源:存能電氣  日期:2019-10-15 13:34  瀏覽量:

  不間斷電源廠家淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭。在我國金融、信息以及其他需要利用計算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)企業(yè)內(nèi)部正常運(yùn)作的行業(yè),對其自身電力供應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)等的需求性較大,同時對機(jī)房內(nèi)部的UPS電源的穩(wěn)定性要求較高。而現(xiàn)如今我國大部分企業(yè)內(nèi)主要運(yùn)用高頻機(jī)UPS與工頻機(jī)UPS兩種電源,接下來不間斷電源廠家就來淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭。

高頻機(jī)與工頻機(jī).jpg

  UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)性能比較

  1、在可靠性方面,工頻機(jī)要優(yōu)于高頻機(jī)。

  工頻機(jī)采用晶閘管(SCR)整流器,該技術(shù)經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展和革新,已經(jīng)非常成熟,其抗電流沖擊能力非常強(qiáng)。由于SCR屬于半控器件,不會出現(xiàn)直通、誤觸發(fā)等故障。相比而言,高頻機(jī)采用的IGBT高頻整流器雖然開關(guān)頻率較高,但是IGBT工作時有嚴(yán)格的電壓、電流工作區(qū)域,抗沖擊能力較低。因此在總體可靠性方面,IGBT整流器比SCR整流器低。

  2、在環(huán)境適應(yīng)性方面,高頻機(jī)要優(yōu)于工頻機(jī)。

  高頻機(jī)是以微處理器作為處理控制中心,將繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中,以軟件程序的方式來控制UPS的運(yùn)行。因此,在體積、重量等方面都有明顯的降低,噪音也較小,對空間、環(huán)境影響小。因此比較適合于對可靠性要求不太苛刻的辦公場所。正因?yàn)槿绱?,許多廠家的中小功率UPS普遍推出了高頻機(jī)。

  3、電路結(jié)構(gòu)比較

  工頻機(jī)與高頻機(jī)的概念主要是對整流部分而言,工頻機(jī)是可控整流,傳統(tǒng)技術(shù)最好可做到12相整流;而高頻機(jī)的整流是二極管不控整流十IGBT的高頻直流升壓環(huán)節(jié)。對逆變器而言都是IGBT的SPWM高頻逆變工作方式。另外,工頻機(jī)的輸出變壓器必不可少,由于其整流逆變等環(huán)節(jié)均為降壓環(huán)節(jié),因此在輸出側(cè)必須有升壓變壓器作為電壓的調(diào)整。而高頻機(jī)由于具有DC/DC升壓環(huán)節(jié),其輸出側(cè)不必要加升壓環(huán)節(jié)(升壓變壓器),對于需要加裝隔離變壓器的現(xiàn)場,高頻機(jī)也可按照要求加裝隔離變壓器選件,其作用也由原來的必要配置轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x配置。UPS的電氣結(jié)構(gòu)所以發(fā)生了更新變化,主要是由于元器件的發(fā)展,IGBT作為UPS的主要功率元件技術(shù)更加成熟,無論從容量、結(jié)構(gòu),還是可靠性上都大大地提高了,加之UPS數(shù)字化程度不斷深入促成了新一代大中型UPS的主流結(jié)構(gòu)由原來的工頻機(jī)轉(zhuǎn)向高頻機(jī)。

  高頻機(jī)UPS的性能優(yōu)勢

  1、高輸入功率因數(shù),低輸入電流失真度,輸入功率因數(shù)高達(dá)99%,輸入諧波含量小于3%;

  2、工作效率提高3%,可達(dá)到95%;

  3、重量輕、體積小,功率密度(kW/m2)比工頻機(jī)提高40%左右;占地面積(m2)比工頻機(jī)減少25%左右,重量比工頻機(jī)減少50%~80%;

  4、成本低,整機(jī)去掉輸出隔離變壓器、輸入12脈沖移相變壓器、5次或11次無源濾波器;

  5、對電性能指標(biāo)的改進(jìn),輸入電壓范圍更寬,三相負(fù)載不平衡的適應(yīng)能力強(qiáng),輸出動態(tài)性能好。

  世界知名UPS廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為絕對主力方向的,30kVA及以下的UPS都以高頻機(jī)為主,這與高頻機(jī)負(fù)載動態(tài)響應(yīng)速度快,能量密度高,體積小,噪聲小,價格低(特別是小機(jī))有很大關(guān)系,特別是高頻機(jī)可以做到輸入有源功率因數(shù)校正,真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢。

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