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时间:2020-09-10
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1、工频机与高频机的区别UPS按设计电路工作频率来分,可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在较小噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。而高频机是以微处理器(CPU蕊片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制UPS的运行。因此,体积大大缩小,重量大大降低,制造成本低,售价相对低。高频机逆变频率一般在20KHZ以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘
2、较少、温/湿度合适的环境。高频机与工频机比较而言:尺寸小、重量轻、运行效率高(运行成本低)、噪音低,适合于办公场所,性价比高(同等功率下,价格低),对空间、环境影响小,相对而言,高频UPS对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT)易受影响,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,对市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护,在某些场合如医疗等,要求UPS有隔离装置,因此,对工业、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。工频机的特点是简单,存在
3、的问题是:1)输入输出变压器尺寸大;2)用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大;3)变压器和电感产生音频噪声;4)对负载和市电变化的动态响应性能较差。5)效率低;6)输入无功率因数矫正,对电网污染较严重;7)成本高,特别对于小容量机型,无法与高频机相比。工频机与高频机的可靠性比较:1,高频机不可靠是站不住脚的,世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向,30KVA及以下的机器都以高频机为主,这与高频机负载动态响应速度快,能量密度高,体积小,噪声小,价格低(特别是小机)有很大关系,特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正,真正代表将
4、来绿色电源的发展趋势。2,凡是对高频机可靠性提出质疑的,可以肯定,是国内的杂牌小UPS厂商。他们本身技术力量有限,测试设备不足。因此在开发高频机的过程中受开发水平的限制无法完善机身性能,从而只能在引进80年代末台湾厂商的技术的基础上完善工频机。工频机向高频机的发展很重要的一点是高频开关控制的抗干扰问题,而这个问题已随着Avansys/Huawei安圣/山特/华为使用DSP全数字控制技术而得到解决。 UPS高频机与工频机的技术区别随着UPS技术的不断发展,很多计算机、电力电子领域的新技术、新理念引入到UPS行业。与IT行业的其他产品类似,现在的UPS与从
5、前的产品相比较,无论在主要性能上、外观尺寸上、对现场环境的适应性及可靠性方面,都有了显著的进步,有些指标甚至是质的飞跃,对于大中型UPS来说更是如此。IGBT逆变器+升压变压器新型全IGBTUPS结构(高频机)如下,基本结构:不控整流+DC/DC倍压环节+独立充电器+逆变器 从图中可以看出,工频机与高频机的概念主要是对整流部分而言,工频机是可控整流,传统技术最好可做到12拍整流;而高频机的整流是二极管不控整流+IGBT的高频直流升压环节。对逆变器而言都是IGBT的SPWM高频逆变工作方式(除早期的可控硅逆变工作模式UPS,目前已经淘汰)。另
6、外,工频机的输出变压器必不可少,由于其整流逆变等环节均为降压环节,因此在输出侧必须有升压变压器作为电压的调整。而高频机由于具有DC/DC升压环节,其输出侧不必要加升压环节(升压变压器),对于需要加装隔离变压器的现场,高频机也可按照要求加装隔离变压器选件,其作用也由原来的必要配置转变为可选配置。UPS的电气结构所以发生了更新变化,主要是由于元器件的发展,IGBT作为UPS的主要功率元件技术更加成熟,无论从容量、结构、或是可靠性都大大地提高了,加之UPS数字化程度地不断深入促成了新一代大中型UPS的主流结构由原来的工频机转向高频机(正如当年可控硅逆变器被大
7、功率晶体管GTR取代,之后又被IGBT逆变器取代一样)。UPS电气结构的更新最直接的效果就是UPS主机体积的缩小,重量的下降,而更重要的是电气性能的提高。下面具体分析两种结构UPS的电气原理及电气性能: 早期大中型UPS主回路结构采用可控硅整流将输入的交流电整为直流,电池直接挂在直流母线上,当输入市电正常时,靠整流可控硅的调节对电池充电,同时为GTR或IGBT结构的桥式逆变器供电,逆变器将直流逆变为交流,最后经过输出变压器的升压及滤波,提供纯正的交流输出。从其结构中可以看出,从整流(从交流变为直流)到逆变(在从直流变为交流)的过程中,每个
8、环节都是将压环节:可控硅整流是为了提供恒定的直流电压而采取的一种整流方式(可通过可控整流的导通
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