工頻和高頻UPS不間斷電源的區(qū)別｜行業(yè)資訊｜無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器

時間：2021-07-09作者：上海全邁智能科技有限公司瀏覽：24

目前UPS不間斷電源的發(fā)展方向是高頻機(jī)型UPS不間斷電源替代工頻機(jī)型UPS不間斷電源，因?yàn)槭紫雀哳l機(jī)型UPS不間斷電源相比工頻機(jī)型UPS不間斷電源來講，不僅取消了笨重的變壓器，在效率方面也是提高了近5%?？墒菄鴥?nèi)的現(xiàn)狀就是還有些戶對高頻機(jī)不太信任，這一方面也是因?yàn)樾麄鞯木壒?。造成了普遍用戶對高頻機(jī)的不信任。雖然工頻機(jī)型UPS不間斷電源使用的歷史比較長，但由于它固有的缺點(diǎn)想真正提高機(jī)房節(jié)能是不太可能實(shí)現(xiàn)的。

UPS不間斷電源

技術(shù)總是在發(fā)展的，新技術(shù)代替舊技術(shù)是歷史的發(fā)展規(guī)律。然而，新舊之間的替代與轉(zhuǎn)換一般并不是那么順利，人類社會是這樣，自然、科技領(lǐng)域也是如此?，F(xiàn)在的電子技術(shù)已進(jìn)入數(shù)字化時代，這是不可逆轉(zhuǎn)的技術(shù)發(fā)展規(guī)律，各行各業(yè)遲早都要集中到這一條路上來，但就某一個時期來說發(fā)展是不平衡的，這中間有很多因素的影響，比如各自的技術(shù)發(fā)展水平不同，人員對新技術(shù)的認(rèn)識和接受能力不同等等。具體到UPS不間斷電源領(lǐng)域又何嘗不是如此。

一、工頻機(jī)UPS不間斷電源和高頻UPS不間斷電源的一般概念：

靜止變換式工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS不間斷電源技術(shù)出現(xiàn)在上個世紀(jì)70年代，毫無疑問在當(dāng)時屬**技術(shù)，幾十年間也為電子電器技術(shù)領(lǐng)域作出了不朽的貢獻(xiàn)，*。一般說任何技術(shù)的**性是相對而言，任何**的產(chǎn)品也有其一定的適用期。隨著IT技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，工頻機(jī)UPS不間斷電源組件暴露出它的缺點(diǎn)，比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數(shù)低等不利因素大大影響了數(shù)據(jù)中心的可靠性。

在歷史發(fā)展中總是遵循這樣一個規(guī)律：每當(dāng)一種技術(shù)阻礙生產(chǎn)力發(fā)展時，就會有一種新的技術(shù)產(chǎn)生出來代替。毫不例外，高頻機(jī)UPS不間斷電源技術(shù)問世了。為了區(qū)別以前的UPS不間斷電源，就起了一個高頻機(jī)UPS不間斷電源的名字。原來那種輸入輸出都工作在50Hz并且有輸出變壓器的老的電路結(jié)構(gòu)就稱作工頻機(jī)UPS不間斷電源；而這種輸入輸出電路都工作在20kHz以上且沒有的輸出變壓器的電路就稱為高頻機(jī)UPS不間斷電源。

二、高頻UPS不間斷電源比工頻機(jī)UPS不間斷電源有哪些優(yōu)點(diǎn)

1、輸入功率因數(shù)高

工頻機(jī)UPS不間斷電源一般在200kVA以下的輸入電路都采用了可控硅6脈沖整流，輸入功率因數(shù)不**過0.8，諧波電流有30%之大。如果**接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的容量至少要3倍于UPS不間斷電源功率；如果是單相小功率UPS不間斷電源，發(fā)電機(jī)的容量至少要5倍于UPS不間斷電源功率。

但是，任何容量的高頻機(jī)UPS不間斷電源的輸入功率因數(shù)都可做到0.99或甚至以上，諧波電流小于5%，前置發(fā)電機(jī)的容量理論上和UPS不間斷電源功率相同，大大縮減了投資和占地面積等。尤其是對市電的充分利用具有良好的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

2、本身功耗小

在同樣指標(biāo)下，比如要求輸入功率因數(shù)為0.95以上時，工頻機(jī)UPS不間斷電源就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流，就是說**要增加一個設(shè)備，再加上輸出變壓器，就比高頻機(jī)UPS不間斷電源多了兩個環(huán)節(jié)。由于此二者的影響，使得工頻機(jī)UPS不間斷電源的效率比高頻機(jī)UPS不間斷電源低5%。在同樣是100kW的容量時工頻機(jī)UPS不間斷電源每年要比高頻機(jī)UPS不間斷電源多消耗5萬度電！這在*號召節(jié)能減排的今天，能源的節(jié)約具有深遠(yuǎn)意義。

3、對外干擾小

UPS不間斷電源的干擾一般有兩種，一種是聽得到的機(jī)械噪聲，一種是聽不到的電噪聲，這兩種噪聲工頻機(jī)UPS不間斷電源都有，形成了對設(shè)備和對人的傷害。電噪聲影響機(jī)器的穩(wěn)定度，機(jī)械噪聲影響人的身心健康，降低工作效率。

而高頻機(jī)UPS不間斷電源由于工作在20kHz以上，20kHz是人的耳朵聽不到的頻率，使工作環(huán)境安靜下來。又由于一般的高頻機(jī)UPS不間斷電源的輸入功率因數(shù)高達(dá)0.99以上，幾乎是線性，所以對外干擾幾乎為零。

4、體積小、重量輕

工頻機(jī)UPS不間斷電源由于有了輸出變壓器和適應(yīng)50Hz的電感電容等低頻器件使得體積重量都很大。比如某品牌200kVA工頻機(jī)UPS不間斷電源重1380kg，而同是這一廠家的250kVA高頻機(jī) UPS 不間斷電源重量只有830kg。

5、全數(shù)字技術(shù)

工頻機(jī)UPS不間斷電源開始是模擬技術(shù)，現(xiàn)在一般發(fā)展為數(shù)字與模擬相結(jié)合的技術(shù)。模擬技術(shù)的可靠性要比數(shù)字技術(shù)低。而高頻機(jī)UPS技術(shù)是一種全數(shù)字化技術(shù)，不言而喻，可靠性是很高的。

6、對電網(wǎng)的適應(yīng)能力強(qiáng)

工頻機(jī)UPS不間斷電源對于適應(yīng)輸入電壓±15%的變化已很不易；而高頻機(jī)UPS甚至適應(yīng)輸入電壓±30%以上的變化，這又大大延長了UPS不間斷電源的電池壽命。

7、能將并機(jī)環(huán)流衰減到幾乎為零

工頻機(jī)UPS不間斷電源的并聯(lián)就是變壓器的直接并聯(lián)，而變壓器的直接并聯(lián)較容易產(chǎn)生環(huán)流，而且這個環(huán)流的路徑暢通無阻；高頻機(jī)UPS由于沒有輸出變壓器，它們的并聯(lián),

總之，高頻機(jī)UPS不間斷電源在性能上不但能完全替代工頻機(jī)UPS不間斷電源，而且還具有很多后者沒有的特點(diǎn)。

工頻機(jī)UPS不間斷電源的生產(chǎn)廠商和推銷者為了延長產(chǎn)品的銷售壽命，在其他性能指標(biāo)上無法與高頻機(jī) UPS不間斷電源抗敵，就把希望寄托在輸出變壓器上，因?yàn)楦哳l機(jī) UPS不間斷電源沒有這個變壓器，再加之一些用戶缺乏技術(shù)概念，于是就賦予了變壓器很多具有神秘色彩的功能。比如這個變壓器可以抗干擾、可以緩沖負(fù)載浪涌電流、可以隔直流、可以適應(yīng)電網(wǎng)電壓的沖擊和變化，等等。在這里，不要忽略電源的基本功能，UPS不間斷電源是電壓源，電壓源的基本功能是輸出電壓動態(tài)性能要好，即無論負(fù)載在允許范圍內(nèi)如何變化，電壓總是穩(wěn)定的。根本不允許變壓器對負(fù)載進(jìn)行什么“抵抗”或“緩沖”。

有的人就表示，這個變壓器是為了在逆變器功率管損壞時隔斷直流電流到負(fù)載的通路而加入的，對此說法不妨做一個探討，看一看變壓器是否有阻隔直流的功能。圖3示出了一般變壓器的工作情況。首先承認(rèn)這種變壓器是變換交流電的，如圖中正弦波。假如不用來變換交流電而是施加直流，如圖2中將電池組開關(guān)S閉合，由于變壓器繞組內(nèi)阻相當(dāng)?。ń朴诙搪罚┚蜁陔姵亟M和變壓器初級繞組之間形成相當(dāng)大的電流，一直到將電池組或?qū)Ь€或繞組燒斷為止。換言之，這種電源變壓器不能加直流。

下面就來討論逆變器功率管損壞情況。逆變器功率管的損壞有兩種情況：斷開或穿通（短路）。UPS不間斷電源電流路徑只能是一個方向的，就是說只能輸出一個極性的半波。一個極性就意味著含直流成分，直流電流分量在變壓器初級繞組中的積累會使繞組達(dá)到飽和狀態(tài)，就類似于繞組短路，形成很大的電流，以致將變壓器和電池這個回路燒斷時才結(jié)束。這個直流電流倒是沒有進(jìn)到負(fù)載端，但UPS不間斷電源本身燒了。

再看逆變器一支功率管（比如VT2）穿通（短路）的情況。只要VT4一導(dǎo)通就形成對**直流電壓的短路狀態(tài)。強(qiáng)大的電流可將VT4瞬間炸毀，如果不是炸斷就較危險(xiǎn)，它可能會將電池組燒毀。某電子公司就因?yàn)檫@原因，一舉燒毀了72節(jié)100AH電池。在這種情況下也是隔斷了直流，同樣是把自己給燒毀了。

以上兩種情況都是用燒毀UPS不間斷電源本身的代價(jià)而保護(hù)了IT設(shè)備，這對IT設(shè)備用戶是不是就算是一種福音呢？當(dāng)然不是，因?yàn)椴徽撌菬龤PS不間斷電源還是IT設(shè)備都會使系統(tǒng)崩潰而無法繼續(xù)工作。

如果UPS不間斷電源供電設(shè)備在逆變器功率管損壞的情況下不但保護(hù)了IT設(shè)備，同時也保證了本身的安然無恙，這樣的隔直流功能才有實(shí)際意義，這才是用戶真正需要的。

在大功率三相UPS不間斷電源中這個變壓器具有隔斷三次諧波的能力，但必須是D-Y連接?？上У氖沁@種連接方法消除的是線電壓上的三次諧波，而相電壓上的諧波不能消除。再說逆變器本身產(chǎn)生的三次諧波幾乎為零，根本不用到輸出端去消除。而負(fù)載大都用相電壓220V，并且還破壞相電壓波形而產(chǎn)生三次諧波。因此在這里談什么消除三次諧波好像沒有實(shí)用**。

工頻機(jī)UPS不間斷電源輸出變壓器的基本功能就是變壓和產(chǎn)生隔離接地點(diǎn)，其他功能只是想像中的一種美好愿望。

三、高頻機(jī)UPS不間斷電源與工頻機(jī)UPS不間斷電源的現(xiàn)狀

因?yàn)楦哳l機(jī)UPS不間斷電源對技術(shù)與工藝以及生產(chǎn)手段的要求非常嚴(yán)格，一般也不容易防制，20kHz以上的高頻機(jī)UPS容量都小于100kVA，只有少數(shù)制造廠的技術(shù)真正過關(guān)，并且已顯示出強(qiáng)大的生命力。在大功率范圍雖然不能做到20kHz，但可以采用高頻機(jī)結(jié)構(gòu)，比如用IGBT高頻整流（相對于50Hz而言），頻率一般在15kHz以下，多數(shù)廠家已可做到200kVA，但也有*。

當(dāng)然工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS不間斷電源在這種情況下的日子會越來越艱難，好在是還有那么一批廠家的高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS不間斷電源沒有過關(guān)，還得主推工頻機(jī)UPS不間斷電源，作為市場手段多說一些當(dāng)前用工頻機(jī)UPS不間斷電源較合適之類的語言，多說一些工頻機(jī)的好處和多找一些高頻機(jī)的缺點(diǎn)均屬正?，F(xiàn)象，這可以理解，也可能是認(rèn)識問題。但不要認(rèn)為工頻機(jī)UPS不間斷電源技術(shù)永遠(yuǎn)不落后。從科學(xué)發(fā)展觀來說，以后一段時間內(nèi)無疑是高頻機(jī)UPS不間斷電源的市場。不可否認(rèn)，高頻機(jī)UPS不間斷電源同樣也有退出歷史舞臺的一天，當(dāng)然那是后話。

四、所謂兩個發(fā)展方向

現(xiàn)在有一種說法：高頻機(jī)UPS不間斷電源和工頻機(jī)UPS不間斷電源是兩個發(fā)展方向。這就使人糊涂了：

難道效率低的產(chǎn)品也是發(fā)展方向？難道部考慮節(jié)能減排了嗎？ 

難道耗費(fèi)資源和笨重的產(chǎn)品也是發(fā)展方向？

總之，這種觀點(diǎn)不外乎說：高頻機(jī)UPS不間斷電源與工頻機(jī)UPS不間斷電源并存；節(jié)能減排與浪費(fèi)能量和資源并存；**與落后并存…所謂技術(shù)上的并存應(yīng)該是**的，比如自行車雖然比汽車跑得慢，但它們在一定程度上是互相**的；而這里的UPS不間斷電源技術(shù)卻是可以完全替代的。這就像汽車2型可以替代1型，3型可以替代2型一樣的道理。


上海全邁智能科技有限公司專注于全邁等

• 詞條

  詞條說明

• 高頻UPS電源優(yōu)缺點(diǎn)及哪些設(shè)備不能插在ups電源上

  因各個行業(yè)的使用要求不同，故此UPS電源也細(xì)分為幾大類，具體的UPS電源分類為在線式與后備式、又細(xì)分成商業(yè)級(高頻)與工業(yè)級(工頻)，為了較好的使用UPS電源，下面優(yōu)比施小編給大家講講哪些設(shè)備不能接在高頻ups電源上。 11 高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT可以通過控制加在門較的驅(qū)動來控制其開通與關(guān)斷，IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾千赫到幾十千赫，甚**達(dá)上百

• 工頻UPS電源與高頻UPS電源的優(yōu)缺點(diǎn)

  一、工頻UPS工作原理存在的優(yōu)越性較高。工頻UPS用數(shù)字信號處理技術(shù)確保測量數(shù)據(jù)快速、靈活，從而產(chǎn)生快速的控制變量，確保能對充電器及逆變實(shí)時控制。工頻UPS比高頻UPS具有較強(qiáng)大的短路保護(hù)能力及較強(qiáng)大的過載能力。由于中國市電環(huán)境的較不穩(wěn)定和易受到一些外部情況的干擾,所以對短路能力及過載能力的要求也較高。采用工頻UPS,將較大地提高負(fù)載設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。 二、 高頻UPS機(jī)UPS輸入功率因數(shù)高。

• 吉縣C3KS3KVAUPS不間斷電源廠家

  1986年日本伺服公司發(fā)了轉(zhuǎn)子為 磁鐵、定子磁較帶有齒的步進(jìn)電機(jī)(在后面會詳細(xì)介紹磁較齒的設(shè)計(jì)原理），定、轉(zhuǎn)子齒距的配合，可以得到較高的角分辨率和轉(zhuǎn)矩。三相步進(jìn)電機(jī)定子線圈的主較數(shù)為三的倍數(shù)，故三相步進(jìn)電機(jī)的定子主較數(shù)為12等。下圖為不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)典型定子結(jié)構(gòu)和驅(qū)動電路的比較，其中忽略了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。設(shè)轉(zhuǎn)子均為PM型或HB型，并且依據(jù)定子為兩相、三相、五相等配備相應(yīng)的轉(zhuǎn)子。定子采用不產(chǎn)生不平衡電

• 2019年不間斷電源UPS生產(chǎn)廠家有哪些？

  UPS不間斷電源在我們的生活中，扮演著非常重要的角色UPS電源生產(chǎn)廠家有什么比較好的品牌推薦呢?是不是特別想知道應(yīng)該選購什么廠家的UPS電源吧，下面小編就為各位朋友們推薦。 不間斷電源UPS生產(chǎn)廠家有哪些? ①美克能源 深圳市美克能源科技股份有限公司是專業(yè)從事不間斷電源(UPS)開發(fā)、生產(chǎn)及經(jīng)營的專業(yè)性廠商。生產(chǎn)基地設(shè)在廣東深圳，產(chǎn)品范圍從后備式500VA到在線800KVA大功率并機(jī)系列，能滿足