隨著(zhù)自動(dòng)化、信息化地不斷發(fā)展,各行業(yè)對電力需求越來(lái)越旺盛,對電力保護要求越來(lái)越高,UPS電源作為保障供電穩定性和連續性的重要設備,已廣泛應用到各個(gè)領(lǐng)域。UPS發(fā)展到現在,市場(chǎng)上有著(zhù)各種各樣的機型,其中工頻UPS電源、高頻UPS電源、模塊化UPS電源是目前UPS市場(chǎng)上常見(jiàn)的三種機型,接下來(lái)貝特小編從基本原理及應用特點(diǎn)介紹這3種機型,進(jìn)行各項指標對比,以供用戶(hù)選型參考。
一、工頻UPS電源
工頻UPS即基于變壓器輸出的UPS,使用SCR晶閘管器件作為整流器元件,整流器調制工作頻率與電網(wǎng)頻率(50Hz)一致,這種機型稱(chēng)為工頻機。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分,起升壓作用。因為UPS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環(huán)節(SCR的管壓降),所以在UPS輸出之前必須有一個(gè)環(huán)節用于升壓,這個(gè)輸出變壓器就是用來(lái)實(shí)現這一功能的。
目前工頻機在市場(chǎng)上逐漸萎縮,特別是在數據中心和通訊機房,已經(jīng)逐漸被高頻機、模塊化UPS所代替。工頻機也有其自身特點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域,尤其是石油石化、化工、高端制造等行業(yè),工頻機仍然是主角,在整個(gè)UPS行業(yè),工頻機市場(chǎng)占有率保持在30%以上。
二、
高頻UPS電源
高頻UPS電源又有3種常見(jiàn)類(lèi)型,在90年代后期,一種在SCR整流后端增加BOOST升壓斬波電路,將直流提升到UPS輸出所需的電壓,從而省掉了輸出變壓器。可以簡(jiǎn)單理解為以直流升壓取代了之前工頻UPS變壓器的交流升壓,這樣不但成本更低,把UPS體積和重量大大降低,可以說(shuō)是UPS內業(yè)重大技術(shù)革新
高頻機的特點(diǎn)是無(wú)變壓器,體積小重量輕,功率密度大,整機效率高,輸入諧波電流小,因此其發(fā)展前景更被看好,高頻化是電力電子發(fā)展的趨勢。但從應用情況來(lái)看,高頻機在環(huán)境適應性和抗沖擊能力上仍然不及成熟度更高的工頻機。
隨著(zhù)社會(huì )供電環(huán)境對綠色電源和節能降耗的產(chǎn)品需求不斷增加,高頻IGBT整流UPS技術(shù)有了很大發(fā)展,IGBT器件的可靠性和穩定性也有了很大的發(fā)展,到現在已經(jīng)越來(lái)越多的用戶(hù)選擇高頻機,特別是在數據中心領(lǐng)域、金融、通訊領(lǐng)域高頻機已是用戶(hù)機型。
三、模塊化UPS電源
模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨做成一個(gè)個(gè)功率模塊,然后每個(gè)模塊并聯(lián)輸出,另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元,這樣整臺UPS就是一個(gè)個(gè)模塊疊加而成。模塊化UPS的特點(diǎn)是,功率部分很容易實(shí)現冗余功能,只要UPS帶載功率富余量大于單個(gè)模塊功率,UPS功率部分即可實(shí)現“N+1”冗余,從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個(gè)好處就是可用性高,當某個(gè)模塊故障時(shí),直接更換模塊,維修時(shí)間非常短,維修非常方便。另外,模塊化UPS還經(jīng)常提到“邊成長(cháng)邊投資”的模式,即用戶(hù)可以在初始建設時(shí)購買(mǎi)較少的功率模塊,在業(yè)務(wù)增長(cháng)用戶(hù)設備增加后再購買(mǎi)功率模塊進(jìn)行UPS擴容。