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                工頻機與☆高頻機的解析

                2019-11-23 16:38:39 195

                摘要:世界知名UPS廠商在技術選型和將來發展趨勢上都是以高頻為絕對主力方⌒向的,30kVA及以下的UPS都以高頻機卐為主,這與高頻機負載動態響應速度快◣,能→量密度高,體積小,噪聲小,價格低(特別♀是小機)有很大關系,特別是高頻機可以做到︻輸入有源功率因↑數校正,真正代表將來綠色電源的發展★趨勢。
                  
                  (1)工頻機:以傳統的模擬電路原理來設計,機器內部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大,一般在帶載較大運行時存在較小〖噪聲,但該機型在惡劣的電△網環境條件中耐抗『性能較強,可靠性及穩定性均比高頻機強。
                  
                  (2)高頻機:利用高頻開關技術,高頻機逆變頻率一般在20kHz以上。但高頻機在惡劣的電網及環境條∑ 件下耐●受能力差,較適用於電pk10官网开奖结果记录網比較穩定及灰塵較少、溫/濕度合適的環境。UPS發展的方向⊙是高頻化、小型化、智能化和綠色▼化。因為小型化可以節省投pk10官网开奖视频資、提高效率、節約空間等。小型化的前提是高頻化,只有高頻化才可實現小♀型化。小型化的第一個目ㄨ標就是取消輸入/輸出◣隔離變壓器。以前由於技術、器件和材料的原因,給UPS加入♀了輸入/輸出隔離變壓◥器,使得產品笨重、性能差、耗能大而且價格貴。後來由於新器件的問世,1980年由美國IPM公司首ぷ先推出的新方案成功地取消了輸入隔離變壓器,近幾年由於技術的▓進一步發展和成熟,推出了半橋逆變器變換方案,又成功地取消了輸出隔離【變壓器,使UPS的性能又有了很大程度的提高,這就是人們所說的高√頻機,它進pk10官网~选择光大gd27~一步使UPS縮小了體積、改善了性能、減輕了重⌒ 量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以國際上的知名公司大都放棄了帶有輸出■隔離變壓器UPS的生產。
                  
                  2、高頻機與工頻機比較
                  
                  高頻機與工頻▽機比較而言:尺寸小、重量輕、運行效率高(運行成本低)、噪聲低,適合於辦公場所,性價比高(同等功率下價♂格低),對空間、環境影響小,相對而言,高頻UPS對復印機、激光打印機和電動機引起的沖擊(SPIKE)和暫態pk10技巧怎么根据走势选号響應(TRANSIENT)易受影響,由□ 於工頻機的變壓器把市電與負載隔離,在市電惡劣的環境下,工頻△機比高頻機能提供更安全和可靠的保護,在某pk10官网开奖视频直播些場合如醫療等,要求UPS有隔離裝置,因此,對工業、醫療、交通等應用,工頻機是較好的◎選擇。兩者的選擇要根據用戶的不同、安裝環境、負載情況等條件權衡考慮。
                  
                  高頻機不帶隔離變壓器,其輸出中性線存在】高頻電流,主↓要來自市電電網的諧波*、UPS整∏流器和高頻逆變器脈動電流、負載的諧波*等,其*電壓不僅數值高而且難以消除。而工頻機的輸出地電壓低,而且不存◥在高頻分量,對於計算機網絡的通信安全來講,更加重要。
                  
                  高頻機輸出沒有變壓器隔離,如果逆變功率器件發生短路,則直流母線█(DCBUS)上的高直流電壓直接加到負載上,這是安全隱患,而工頻機則pk10赛车历史开奖结果大全下载不存在此問題。高頻機與工頻機性能比較的指標見下表:
                  
                  表1高頻機與工頻機性能比較的指標
                  
                  從以上的比對中可以清晰地看出≡工頻機在很多方面優於高頻機。對於可靠性要求較高的一些重要、關鍵部位的電源保護方案還應以工頻機為首選。工頻機的特點是簡單,存在卐的問題是:
                  
                  1)輸入輸出變壓器尺寸大。
                  
                  2)用於消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大。
                  
                  3)變壓器和電感產生音頻噪聲。
                  
                  4)對負載和市電變化的●動態響應性能較差。
                  
                  5)效率低。
                  
                  6)輸入無功率因數校正pk10官网开奖走势,對電網汙染較嚴重。
                  
                  7)成本高,特別對大运北京塞车pk10官网於小容量機型pk10技巧官网,無法╳與高頻機相比。
                  
                  世界知名UPS廠商在技術選型和將來發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pk10技巧公式准确大全為主,這與高頻機負載動態響應速度快,能量密度高,體積小,噪聲小,價格低(特別是Ψ 小機)有很大關系,特別是高頻機可以做到輸入有源功率因數校正,真正代表將來綠色電源的發展趨↘勢。
                  
                  3、電路結構
                  
                  工頻機與高頻機的概念主要是對整流部⊙分而言,工頻機是可控整流,傳統技術最好可做到12相整流;而高頻機的整流是二極管不控整流十IGBT的高頻直流升壓∮環節。對逆變器而言都是IGBT的SPWM高頻逆變工作方式(除早期的可控矽逆變工作模式UPS,目前已㊣經淘汰)。另外,工頻機的輸出變壓器必不♀可少,由於其整流逆變等環節均為降壓環節,因此在輸出側必須有升壓變壓器作為電pk10官网开奖直播千禧壓的調整。而高頻機由於具有DC/DC升壓環節,其輸出←側不必要加升壓環節(升壓變壓器),對於需要加裝隔離變壓器的北京pk10赛车官网現場,高頻機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變為可選配置。UPS的電氣結構所以〖發生了更新變化,主要是由於元器件的發展,IGBT作為UPS的主要功率元件技術更加成熟,無論從容@量、結構,還是¤可靠性上都大大地提高了,加之UPS數字化程度不斷深入促成了〒新一代大中型UPS的主流結構由原來的工頻機轉向高頻機(正如當年晶閘管逆變器被大功率晶體管GTR取代,之後又被IGBT逆變器取一樣)。UPS電氣結構的更新最直接☆的效果就是UPS主☆機體積的縮小,質量的減小,而更重要的是電氣性能的提高。
                  
                  早期◣大中型UPS主回路結構采用晶閘管整ω流將輸人的交流電整為直流,蓄電池直接配置在直pk10技巧走图流母線上,當輸pk10赛车冠军4码公式图入市電正常時,靠整流晶閘管的調節對蓄電池充電,同時為GTR或ICBT結↘構的橋式逆變器供電,逆變器將直流逆變為交流,最後經過輸出變壓器的升壓及濾沒提供純正的交流輸出。從其結構中可以看〇出,從整流(從交流※變為直流)到逆變(在從直流變為交流▲)的過程中,每個環節都是降壓環節,在此種結構的UPS中,必須在輸出側加入升壓變壓↑器,將逆變輸出的較低恒定電壓升至合理的】輸出範圍,最終提供了恒定的220V/380V輸出。
                  
                  目前較為先進的UPS主回路結構ξ采用不控整流加升壓環節,將交流輸入通過整流橋全波整流為直流後,采用IGBT元件組〓成的DC/DC電路升壓到一個較高的恒定直流電壓,並將其作pk10技巧為直流母線,為蓄電池充電電路及◤逆變輸出部分提供電能。由於直流ξ 母線電壓足夠高經過IGBT高頻逆變調整後,可直接得到恒定的逆變輸出電壓,完全可以省掉輸出升壓變壓器。
                  
                  在上述的】兩種UPS結構中,後者在所有功率環□節均采用了IGBT技術,因此◇此種結構的UPS又為全IGBTUPS。由於數字技術的引入,大大提高了IGBT元件的開關頻率,與前者相︼比,在很多方面具有顯著的優勢。