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當(dāng)前電子技術(shù)已進入數(shù)字時代,作為電子技術(shù)的能源也應(yīng)該與其適應(yīng)。高頻機UPS也已全部采用了數(shù)字技術(shù),而工頻機UPS有不少還滯留在數(shù)字與模擬相結(jié)合的時代。真正高頻機UPS的工作頻率是20kHz以上
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發(fā)電機組
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其他
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<P> 當(dāng)前電子技術(shù)已進入數(shù)字時代,作為電子技術(shù)的能源也應(yīng)該與其適應(yīng)。高頻機UPS也已全部采用了數(shù)字技術(shù),而<A href="http://www.sdytech.com/news/2010-11/2010111517142.html"><STRONG>工頻機UPS</STRONG></A>有不少還滯留在數(shù)字與模擬相結(jié)合的時代。真正高頻機UPS的工作頻率是20kHz以上。因為人耳朵聽得見的頻率是16Hz~20kHz,人的耳朵對20kHz和以上頻率的聲音就相應(yīng)不了啦,聽不見了。對開關(guān)電源來說,工作頻率越高損耗就越大,散熱就越困難。因此目前20kHz還是一道坎,UPS單機功率做到100kVA以上還有些困難。但100kVA以上功率的UPS也不一定非工作在20kHz不可,比如目前已有的做到了15kHz,只是有些聲音罷了。</P> <P align=center><IMG style="FILTER: ; WIDTH: 450px; HEIGHT: 392px" height=392 alt="兩種負載使市電電壓波形呈現(xiàn)不同結(jié)果的情況 " hspace=0 src="/uploadfile/newspic/20120905092102390.jpg" width=450 border=0></P> <P align=center>圖4 兩種負載使市電電壓波形呈現(xiàn)不同結(jié)果的情況 </P> <P> 但電路結(jié)構(gòu)仍可以采用IGBT整流和半橋逆變結(jié)構(gòu),高頻機UPS的其它特點仍然保留下來,照樣是一個好的方案。即使不工作在20kHz,比如一般是5~15kHz,仍然是50Hz工頻的100~300倍,相對而言難道這就是高頻了。因此為了區(qū)別于20kHz,就稱為“高頻機型”。而工頻機UPS原來是整流器和逆變器都工作在50Hz的工頻,但后來采用IGBT后也工作在50Hz工頻的一百倍甚至200倍以上,相比之下這也算是高頻了。但可惜的是它的整流器可控硅器件仍工作在50Hz的工頻,也就是說這種UPS的一只腳跨進了高頻的門坎,而另一只腳還停留在工頻的原地,這既不能算作“高頻機型”UPS,也不能全算工頻機,為了區(qū)別“高頻機型”UPS,就暫稱為“工頻機型”UPS。由此可見,只要“工頻機型”UPS再向前跨上一步就是“高頻機型”UPS了。換言之,只要“工頻機型”UPS的輸入整流器將半控的可控硅器件換成全控的IGBT就可以工作在高頻了。而且這樣一來也給用戶帶來了莫大的好處,尤其對大功率來說,整流器和逆變器都是上百公斤的大家伙,作為備件而言實在是令人卻步。而整流器改用IGBT后,就可和逆變器共用一套備件。 </P> <P> 而且取消UPS中的輸出電磁變壓器,代之以<A href="http://www.sdytech.com/news/27995.htm"><STRONG>電子變壓器</STRONG></A>,效率可以提高幾個百分點,從而也提高了設(shè)備本身的可靠性。因為效率的提高意味著功耗的降低,從而降低了機內(nèi)溫度。因為機器在高溫下容易出故障,根據(jù)阿雷紐斯定律:溫度每升高10°C,電子元器件(包括電池)的壽命就減半。所以提高效率就意味著提高了可靠性。另一方面,可控硅整流器電路還是破壞輸入市電正弦電壓波形的罪魁禍?zhǔn)祝翰徽搹碾娋W(wǎng)來的電壓波形多么好,到了六脈沖整流UPS前面就被破壞了,如圖4(b)所示。將輸入功率因數(shù)降低到0.8左右。而上述電壓加到線性負載上的時侯,線性負載的輸入功率因數(shù)就是1,如圖4(a)所示。這就說明六脈沖整流輸入的UPS是非線性負載,會使市電輸入電壓波形失真。有的誤認為這種失真是市電輸入本身的問題,此論不敢茍同。為什么同樣的市電電壓波形帶電爐子之類的線性負載時就不失真,而帶六脈沖整流器UPS時就失真了呢?這能賴電網(wǎng)嗎?不言而喻,這就是可控硅整流器破壞的結(jié)果。0.8的輸入功率因數(shù)是不符合國家對負載端輸入功率因數(shù)0.9的要求的。為了將輸入功率因數(shù)提高到0.95以上,就必須附加許多環(huán)節(jié)而構(gòu)成十二脈沖整流。比如某品牌300kVA的UPS, 六脈沖整流時的重量是1.6噸,而構(gòu)成十二脈沖整流后的重量就一下子增加到2.2噸,增加了600公斤!其整機效率也很難達到90%。{$page$}</P> <P align=center><IMG alt="300kVA的高頻機型UPS和工頻機型UPS的外形 " src="/uploadfile/newspic/20120905092122377.jpg" border=0></P> <P align=center>(a)某品牌300kVA的高頻機型UPS外形圖 (b)某品牌300kVA的工頻機型UPS外形圖 </P> <P align=center>圖5 300kVA的高頻機型UPS和工頻機型UPS的外形 </P> <P> 而某品牌同樣是300kVA的高頻機型UPS,其總重量才0.83噸,而且輸入功率因數(shù)在0.99以上,并且其整機效率也可達95%以上。這兩種UPS的外形圖如圖5(a)和(b)所示。又比如同樣是300kW的UPS,高頻機型UPS就比工頻機型UPS每年節(jié)約150,000度電,這在當(dāng)今已將節(jié)能減排作為國策的時代又是多么可貴的貢獻啊! </P> <P> 據(jù)初略估計,目前大約有200萬臺服務(wù)器在24h運行,以每臺平均功耗400W計,就是800,000kW,需2000臺400kVA(按kVA= kW計)UPS,在輸入功率因數(shù)³0.95的情況下,某400kVA工頻機 UPS重約2.3噸,而某高頻機型UPS約重900kg,每臺相差約1.4噸,2000臺工頻機 UPS就比高頻機型UPS多出2800噸器材!而且這些器材都是貴重物品,比如接插件和開關(guān)觸點上的鍍金和鍍銀,半導(dǎo)體器件的稀土元素硅和鍺,變壓器的高純度銅和矽鋼片,開關(guān)用的特種不銹鋼材,電纜用的銅和鋁,電纜護套用的橡膠和高級塑料,機架用的高標(biāo)號的鋼…哪一種都不是輕易獲得的。如果將這些節(jié)約下來的器材再移作它用,又會創(chuàng)造多么大的價值!<SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>