隨著自動化、信息化地不斷發展,各行業對電力需求越來越旺盛,對電力保護要求越來越高,UPS電源作為保障供電穩定性和連續性的重要設備,已廣泛應用到各個領域。UPS發展到現在,市場上有著各種各樣的機型,其中工頻UPS電源、高頻UPS電源、模塊化UPS電源是目前UPS市場上常見的三種機型,接下來貝特小編從基本原理及應用特點介紹這3種機型,進行各項指標對比,以供用戶選型參考。
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頻率(50Hz)一致,這種機型稱為工頻機。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態旁路、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節(SCR的管壓降),所以在UPS輸出之前必須有一個環節用于升壓,這個輸出變壓器就是用來實現這一功能的。
目前工頻機在市場上逐漸萎縮,特別是在數據中心和通訊機房,已經逐漸被高頻機、模塊化UPS所代替。工頻機也有其自身特點,在工業領域,尤其是石油石化、化工、高端制造等行業,工頻機仍然是主角,在整個UPS行業,工頻機市場占有率保持在30%以上。
二、
高頻UPS電源
高頻UPS電源又有3種常見類型,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,可以說是UPS內業重大技術革新
高頻機的特點是無變壓器,體積小重量輕,功率密度大,整機效率高,輸入諧波電流小,因此其發展前景更被看好,高頻化是電力電子發展的趨勢。但從應用情況來看,高頻機在環境適應性和抗沖擊能力上仍然不及成熟度更高的工頻機。
隨著社會供電環境對綠色電源和節能降耗的產品需求不斷增加,高頻IGBT整流UPS技術有了很大發展,IGBT器件的可靠性和穩定性也有了很大的發展,到現在已經越來越多的用戶選擇高頻機,特別是在數據中心領域、金融、通訊領域高頻機已是用戶機型。
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個功率模塊,然后每個模塊并聯輸出,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就是一個個模塊疊加而成。模塊化UPS的特點是,功率部分很容易實現冗余功能,只要UPS帶載功率富余量大于單個模塊功率,UPS功率部分即可實現“N+1”冗余,從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個好處就是可用性高,當某個模塊故障時,直接更換模塊,維修時間非常短,維修非常方便。另外,模塊化UPS還經常提到“邊成長邊投資”的模式,即用戶可以在初始建設時購買較少的功率模塊,在業務增長用戶設備增加后再購買功率模塊進行UPS擴容。