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        UPS行業發展方向:高頻機結構UPS
        發布時間:2021-07-28

        一、工頻機UPS和高頻機UPS的一般概念

          UPS原來分旋轉發電機式和靜止變換式,靜止變換式工頻機結構UPS技術出現在上個世紀70年代,比旋轉發電機式晚一些,毫無疑問在當時屬尖端技術,幾十年間也為電子電器技術領域作出了不朽的貢獻,有口皆碑。一般說任何技術的先進性是相對而言,任何先進的產品也有其一定的適用期。隨著IT技術的出現與發展,工頻機UPS逐漸暴露出它的缺點,比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數低等不利因素大大影響了數據中心的可靠性。

          在歷史發展中總是遵循這樣一個規律:每當一種技術阻礙生產力發展時,就會有一種新的技術產生出來講起代替。毫不例外,新一代產品高頻機UPS技術問世了。為了區別以前的UPS,就起了一個高頻機UPS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構就稱作工頻機UPS;而這種輸入輸出電路都工作在20kHz以上且沒有輸出變壓器的電路就稱之為高頻機UPS。

          二、高頻UPS與工頻機UPS相比有很多優點

          高頻UPS除了具備工頻機UPS那些技術指標外,還有著更高的性能和指標,有些是工頻機UPS所望塵莫及的。

          1、 輸入功率因數高

          工頻機UPS一般在200kVA以下的輸入電路都采用了可控硅6脈沖整流,輸入功率因數不超過0.8,諧波電流有30%之大。如果前面界發電機,發電機的容量至少要3倍于UPS功率;如果是單相小功率UPS,發電機的容量至少要5倍于UPS功率。三相UPS為了提高輸入功率因數,或前面加諧波濾波器,或做成12脈沖整流、24脈沖整流整流等,即在一個周期中有12個或24個整流電流脈沖。但同時也帶來了體積龐大、結構復雜和價格上漲的問題。

          而用IGBT整流的高頻機UPS,在一個周期中有成千上萬個整流電流脈沖,所以任何容量的高頻機UPS在前面不加任何濾波器的情況下,它的輸入功率因數都可做到0.99甚至以上,諧波電流小于5%,前置發電機的容量理論上和UPS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濟意義和社會意義。

          2、 本身功耗小

          在同樣指標下,比如要求輸入功率因數為0.95以上時,工頻機UPS就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流,就是說前面要增加一個設備,再加上輸出變壓器,就比高頻機UPS多了兩個環節,如圖1所示。由于此二者的影響,使得工頻機UPS的效率比高頻機UPS低5%。在同樣是100kW的容量時工頻機UPS每年要比高頻機UPS多消耗5萬度電!這在中央號召節能減排的今天具有深遠意義。


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