高頻機(jī)UPS將是今后的發(fā)展方向

高頻機(jī)UPS性能上不但能完全替代工頻機(jī)UPS,總之.而且還具備后者沒有的優(yōu)點。毫無疑問在當(dāng)時屬于尖端技術(shù)，止變換式工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS技術(shù)呈現(xiàn)在上個世紀(jì)70年代。幾十年間也為電力電子技術(shù)領(lǐng)域作出了不朽的貢獻(xiàn)，有口皆碑。一般說任何技術(shù)的先進(jìn)性是相對而言，任何先進(jìn)的產(chǎn)品也有其一定的適用期。隨著IT技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，工頻機(jī)UPS組件流露出它缺點，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。歷史發(fā)展中總是遵循這樣一個規(guī)律:每當(dāng)一種技術(shù)阻礙生產(chǎn)力發(fā)展時，就會有一種新的技術(shù)將其代替。
　　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
　　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(jī)，工頻機(jī)UPS一般在200kVA，以下的輸入電路都采用了晶閘管6脈沖整流。發(fā)電機(jī)的容量至少要3倍于UPS容量;如果是單相小功率UPS發(fā)電機(jī)的容量至少要5倍于UPS容量。
　　諧波電流小于5%,任何容量的高頻機(jī)UPS輸入功率因數(shù)都可做到0.99以上.前置發(fā)電機(jī)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(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
　　2、自身功耗小
　　必需外加諧波濾波器或改為12脈沖整流,若要求工頻機(jī)輸入功率因數(shù)為0.95以上時.如圖1所示。使得工頻機(jī)UPS效率比高頻機(jī)UPS低5%同為100kVA 容量時,工頻機(jī)UPS每年要比高頻機(jī)UPS多消耗5萬度電!
　　3、對外干擾小
　　機(jī)械噪聲影響人的身心健康,工頻機(jī)UPS發(fā)生電噪聲和機(jī)械噪聲。電噪聲影響機(jī)器的穩(wěn)定度.降低工作效率。而高頻機(jī)UPS工作在20kHz以上,20kHz人耳聽不到頻率,使工作環(huán)境安靜下來。又由于高頻機(jī)UPS輸入功率因數(shù)高達(dá)0.99以上,對外干擾幾乎為零。
　　4、體積小、重量輕
　　而同一廠家的250kVA高頻機(jī)UPS重量只有830kg工頻機(jī)UPS由于有了輸出變壓器和適應(yīng)50Hz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(jī)UPS重1380kg。
　　5、全數(shù)字技術(shù)
　　現(xiàn)在一般發(fā)展為數(shù)字與模擬相結(jié)合的技術(shù)。模擬技術(shù)的可靠性要比數(shù)字技術(shù)低。而高頻機(jī)UPS技術(shù)是一種全數(shù)字化技術(shù),工頻機(jī)UPS當(dāng)初采用的模擬技術(shù).可靠性是很高的。
　　6、對電網(wǎng)的適應(yīng)能力強(qiáng)
　　這又大大延長了電池的壽命。工頻機(jī)UPS對于適應(yīng)輸入電壓±15%變化已很不易;而高頻機(jī)UPS甚至適應(yīng)輸入電壓±30%以上的變化。
　　7、能將并機(jī)環(huán)流衰減到幾乎為零
　　而變壓器的直接并聯(lián)最容易產(chǎn)生環(huán)流,工頻機(jī)UPS并聯(lián)是變壓器的直接并聯(lián).而且這個環(huán)流的路徑疏通無阻,如圖2a所示;高頻機(jī)UPS由于沒有輸出變壓器,其并聯(lián)如圖2b所示,可以看出這里的環(huán)流路徑上處處是障礙,小于2V電壓差根本形不成環(huán)流,而工頻機(jī)UPS此情況下就會形成很大的環(huán)流。
　　高頻機(jī)的未來發(fā)展：
　　1、高功率因數(shù)低諧波
　　目前廣泛使用的晶閘管相控整流器功率因數(shù)較低、網(wǎng)側(cè)諧污染波大。提高固態(tài)焊機(jī)的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)無論對于用戶還是對于電網(wǎng)都變得越來越重要。因此，研究動態(tài)無功/諧波補(bǔ)償裝置、大功率高功率因數(shù)整流器的要求非常迫切。
　　2、高頻化
　　目前國內(nèi)固態(tài)焊機(jī)工作頻率最高約800kHz，在有色金屬管等特殊焊管方面還無法完全取代電子管設(shè)備。因此，提高固態(tài)焊機(jī)工作頻率、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，并最終取代高耗能、低效率的電子管焊機(jī)是固態(tài)焊機(jī)的發(fā)展方向之一。
　　3、配套性與智能化控制
　　隨著焊管生產(chǎn)線智能化程度和對固態(tài)焊機(jī)高可靠性要求的提高，必須加強(qiáng)固態(tài)焊機(jī)配套性設(shè)施的開發(fā)，如焊機(jī)水冷系統(tǒng)、負(fù)載匹配與感應(yīng)器制作、密封機(jī)箱設(shè)計、速度—功率閉環(huán)控制系統(tǒng)等。同時，固態(tài)高頻焊機(jī)正向智能化控制方向發(fā)展，具有計算機(jī)智能接口、液晶顯示屏人機(jī)界面、遠(yuǎn)程控制、故障自動診斷等控制性能的固態(tài)焊機(jī)正成為下一代發(fā)展目標(biāo)。
　　4、配套性與智能化控制
　　隨著焊管生產(chǎn)線智能化程度和對固態(tài)焊機(jī)高可靠性要求的提高，必須加強(qiáng)固態(tài)焊機(jī)配套性設(shè)施的開發(fā)，如焊機(jī)水冷系統(tǒng)、負(fù)載匹配與感應(yīng)器制作、密封機(jī)箱設(shè)計、速度—功率閉環(huán)控制系統(tǒng)等。同時，固態(tài)高頻焊機(jī)正向智能化控制方向發(fā)展，具有計算機(jī)智能接口、液晶顯示屏人機(jī)界面、遠(yuǎn)程控制、故障自動診斷等控制性能的固態(tài)焊機(jī)正成為下一代發(fā)展目標(biāo)。
　　5、自動負(fù)載匹配
　　采用控制技術(shù)實現(xiàn)自動負(fù)載匹配，以適應(yīng)負(fù)載的變化，提高固態(tài)電源的利用率和焊接效率。