行業知識

工業設備包括數控機床、LED燈加工生產線、手機芯片生產線配置UPS電源時為什么需要配置工頻UPS電源

眾所周知當工業設備在生產加工時因為電力因素導致的數據、元器件損失是不可估量的,并且會嚴重影響精度。這中間包括電力的波峰、浪涌、尖峰、雜波及人為或是不可預計的電力中斷因素,工業設備配置UPS不間斷電源為什么要選工頻式UPS不間斷電源,在這里做下分析:

1、工頻UPS工作原理存在的優越性,工頻UPS采用數字信號處理技術確保測量數據快速靈活,從而產生快速的控制變量,確保對充電器及逆變的實時控制;工頻UPS比高頻UPS具有更強大的短路保護能力及更強大的過載能力;工業設備上開啟電流較大,所以對短路保護能力及過載能力的要求也更高,采用工頻UPS將極大地提高負載設備的安全性與穩定性。

2、工頻UPS硬件配置存在的優越性,從技術上考慮,工頻UPS比高頻UPS多增加輸出變壓器,工頻UPS獨有標配的輸出變壓器,使電流隔離免受輸入干擾,在計算機機房環境中,有些外部設備存在大的干擾輸入,這些干擾容易造成電流波動,影響負載安主管,因此,電流隔離對于這些領域尤為重要,高頻UPS為了降低產品成本則不含這些組件,相應的電流穩定性就不如工頻UPS;工頻UPS的零部件可根據客戶的規格和需求設計,每個零部件都能承受較高的額定功率且具有較長的壽命,旨在確保用戶設備操作過程的安全與持久;高頻UPS在設計上旨在降低成本,所以其零部件僅符合最低的額定功率需求,工頻UPS設備壽命的優越性中大功率工頻UPS單機系統的平均無故障時間為20萬小時,并機系統將超過50萬小時,而高頻UPS的平均無故障時間均不超過5萬小時;工頻UPS的設計方向就是延長系統工作的壽命,以符合需要長壽命保障的一些應用領域,所以,即便是工頻UPS早期的投入比高頻UPS大,但在15年以上的時間內都唔需要更換設備,而且備品備件在停產后的后備儲存期也相對比高頻UPS長很多;高頻UPS設計壽命僅為3-5年,5年后大部分設備就需要更換,而且備品備件的儲備也極其有限。

3、工頻UPS設計有方便的前端維護,并可在系統停產后長時間的提供備品備件,方便維護,且工頻UPS使用和維護期都超過20年



工頻機是以傳統的模擬電路原理來設計,機器內部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大,一般在帶載較大運行時存在較小噪聲,但該機型在惡劣的電網環境條件中耐抗性能較強,可靠性及穩定性均比高頻機強。對復印機、激光打印機和電動機引起的沖擊(SPIKE)和暫態響應(TRANSIENT)易受影響,由于工頻機的變壓器把市電與負載隔離,對市電惡劣的環境下,工頻機比高頻機能提供更安全和可靠的保護,在某些場合如醫療等,要求UPS有隔離裝置,因此,對工業、醫療、交通等應用,工頻機是較好的選擇.兩者的選擇要根據客戶的不同、安裝環境、負載情況等條件權衡考慮.
工頻機的特點是簡單,存在的問題是:
1)輸入輸出變壓器尺寸大;
2)用于消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大;
3)變壓器和電感產生音頻噪聲;
4)成本高,特別對于小容量機型,無法與高頻機相比.

工頻機與高頻機的概念主要是對整流部分而言,工頻機是可控整流,傳統技術最好可做到12脈沖整流;而高頻機的整流是二極管不控整流+IGBT的高頻直流升壓環節.對逆變器而言都是IGBT的SPWM高頻逆變工作方式(除早期的可控硅逆變工作模式UPS,目前已經淘汰).另外,工頻機的輸出變壓器必不可少,由于其整流逆變等環節均為降壓環節,因此在輸出側必須有升壓變壓器作為電壓的調整.而高頻機由于具有DC/DC升壓環節,其輸出側不必要加升壓環節(升壓變壓器),


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