高頻機結構UPS將是今后的發(fā)展方向
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
靜止變換式工頻機結構UPS技術出現(xiàn)在上個世紀70年代，毫無疑問在當時屬于尖端技術，幾十年間也為電力電子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(xiàn)與發(fā)展，工頻機UPS組件暴露出它的缺點，比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數(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:每當一種技術阻礙生產力發(fā)展時，就會有一種新的技術將其代替。
2 高頻UPS與工頻UPS相比所具有的優(yōu)點
(1) 輸入功率因數(shù)高
工頻機UPS一般在200kVA以下的輸入電路都采用了晶閘管6脈沖整流，輸入功率因數(shù)不超過0.8，諧波電流有30%之大。如果前面接發(fā)電機，發(fā)電機的容量至少要3倍于UPS的容量；如果是單相小功率UPS，發(fā)電機的容量至少要5倍于UPS的容量。
任何容量的高頻機UPS的輸入功率因數(shù)都可做到0.99以上,諧波電流小于5%,前置發(fā)電機的容量理論上和UPS功率相同,大大減少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
若要求工頻機輸入功率因數(shù)為0.95以上時,必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流,如圖1所示。使得工頻機UPS的效率比高頻機UPS低5%。同為100kVA的容量時,工頻機UPS每年要比高頻機UPS多消耗5萬度電!
圖1 高輸入功率因數(shù)下的工頻機UPS和高頻機UPS結構方框圖
(3) 對外干擾小
工頻機UPS產生電噪聲和機械噪聲。電噪聲影響機器的穩(wěn)定度,機械噪聲影響人的身心健康,降低工作效率。而高頻機UPS工作在20kHz以上,20kHz是人耳聽不到的頻率,使工作環(huán)境安靜下來。又由于高頻機UPS的輸入功率因數(shù)高達0.99以上,對外干擾幾乎為零。
(4) 體積小、重量輕
工頻機UPS由于有了輸出變壓器和適應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UPS重1?380kg,而同一廠家的250kVA高頻機UPS重量只有830kg。
(5) 全數(shù)字技術
工頻機UPS當初采用的是模擬技術,現(xiàn)在一般發(fā)展為數(shù)字與模擬相結合的技術。模擬技術的可靠性要比數(shù)字技術低。而高頻機UPS技術是一種全數(shù)字化技術,可靠性是很高的。
(6) 對電網的適應能力強
工頻機UPS對于適應輸入電壓±15%的變化已很不易;而高頻機UPS甚至適應輸入電壓±30%以上的變化,這又大大延長了電池的壽命。
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