高频电源与工频电源
UPS工频机和高频机的区别
UPS工频机和高频机的区别1.在结构上工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器.高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上:2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPS IGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.总结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.。
工频机和高频机区别
工频机与高频机的区别UPS按设计电路工作频率来分,可分为工频机和高频机。
工频机是以传统的模拟电路原理来设计,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在较小噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。
而高频机是以微处理器(CPU蕊片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制UPS的运行。
因此,体积大大缩小,重量大大降低,制造成本低,售价相对低。
高频机逆变频率一般在20KHZ以上。
但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。
高频机与工频机比较而言:尺寸小、重量轻、运行效率高(运行成本低)、噪音低,适合于办公场所,性价比高(同等功率下,价格低),对空间、环境影响小,相对而言,高频UPS 对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT)易受影响,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,对市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护,在某些场合如医疗等,要求UPS有隔离装置,因此,对工业、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。
两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。
工频机的特点是简单,存在的问题是:1)输入输出变压器尺寸大;2)用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大;3)变压器和电感产生音频噪声;4)对负载和市电变化的动态响应性能较差。
5)效率低;6)输入无功率因数矫正,对电网污染较严重;7)成本高,特别对于小容量机型,无法与高频机相比。
工频机与高频机的可靠性比较:1,高频机不可靠是站不住脚的,世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向,30KVA及以下的机器都以高频机为主,这与高频机负载动态响应速度快,能量密度高,体积小,噪声小,价格低(特别是小机)有很大关系,特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正,真正代表将来绿色电源的发展趋势。
电除尘器高频用电源介绍
14.4
2
0.4A/72kV
380
47
72
0.4
31
28.8
3
0.6A/72kV
380
71
72
0.6
46
43.2
4
0.8A/72kV
380
94
72
0.8
62
57.6
5
1.0A/72kV
380
118
72
1
77
72
6
1.2A/72kV
380
141
72
1.2
93
86.4
7
1.4A/72kV
380
165
▲三相平衡供电:高频电源为三相输入,三相供电平衡,功率因数大于0.95,无缺相损耗,无电网污染。
▲可提高电晕功率:高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小(高频电源约1%,而常规电源约30%),可大大提高电晕电压(约30%),从而增加电场内粉尘的荷电能力,也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间,从而可提高除尘效率。电晕电压的提高,同时也提高了电晕电流,增加了粉尘荷电的机率,进一步提高除尘效率,特别适用于高浓度粉尘场合。
JHGP系列型电除尘器高频高压电源输入/输出参数表(Io≤100mA)
序号
设备容量
交流输入电压
交流输入电流
直流输出电压
直流输出电流
交流入功率
直流输出功率
(V)
(A)
(KV)
(mA)
(kVA)
(kW)
1
10mA/60kV
380
1
60
10
0.64
0.6
2
20mA/60kV
工频UPS和高频UPS电源的区别
工频UPS和高频UPS电源的区别目前UPS的发展方向是高频机型UPS替代工频机型UPS,因为首先高频机型UPS相比工频机型UPS来讲,不仅取消了笨重的变压器,在效率方面也是提高了近5%。
可是国内的现状就是还有些户对高频机不太信任,这一方面也是因为宣传的缘故。
造成了普遍用户对高频机的不信任。
虽然工频机型UPS使用的历史比较长,但由于它固有的缺点想真正提高机房节能是不太可能实现的,如图1所示。
技术总是在发展的,新技术代替旧技术是历史的发展规律。
然而,新旧之间的替代与转换一般并不是那么顺利,人类社会是这样,自然、科技领域也是如此。
现在的电子技术已进入数字化时代,这是不可逆转的技术发展规律,各行各业迟早都要集中到这一条路上来,但就某一个时期来说发展是不平衡的,这中间有很多因素的影响,比方各自的技术发展水平不同,人员对新技术的认识和承受能力不同等等。
具体到UPS领域又何尝不是如此。
一、工频机UPS和高频UPS的一般概念静止变换式工频机构造UPS技术出现在上个世纪70年代,毫无疑问在当时属尖端技术,几十年间也为电子电器技术领域作出了不朽的奉献,有口皆碑。
一般说任何技术的先进性是相对而言,任何先进的产品也有其一定的适用期。
随着IT技术的出现与发展,工频机UPS 组件暴露出它的缺点,比方体积大、重量大、功耗大和输入功率因数低等不利因素大大影响了数据中心的可靠性。
在历史发展中总是遵循这样一个规律:每当一种技术阻碍生产力发展时,就会有一种新的技术产生出来代替。
毫不例外,高频机UPS技术问世了。
为了区别以前的UPS,就起了一个高频机UPS的名字。
原来那种输入输出都工作在50Hz并且有输出变压器的老的电路构造就称作工频机UPS;而这种输入输出电路都工作在20kHz以上且没有的输出变压器的电路就称为高频机UPS。
二、高频UPS比工频机UPS有哪些优点1、输入功率因数高工频机UPS一般在200kVA以下的输入电路都采用了可控硅6脉冲整流,输入功率因数不超过0.8,谐波电流有30%之大。
高频电源和工频电源的简单对比
1、工频可控硅调压电源(常规电源),已应用了几十年,属成熟产品,闪络(火花)控制特性已很成熟,应用间歇供电方式克服高比电阻粉 尘引起的反电晕的节能提效技术也已很完善,是目前国际国内应用最广泛的电除尘用高压电源,技术先进的常规电源可以满足目前绝大 部分电除尘器控制要求,很多用常规电源的除尘器的排放小于 50mg/Nm3。常规电源输入到电除尘器电场的电压纹波较大(通常为 20%~30% )所以其平均值和峰值有 20%~30%的差别,对中比电阻粉尘需要提供较大电流的前级电场略有不足,此外,常规电源的功率 因数和效率相对较低。闪络特性来自应用闪络冲击小,
煤种变化时可改变运行 方式,工况适应性强。
冲击较小,技术成熟 工况适应性较强
2、高频电源不但具有闪络(火花)控制特性好、功率因数和效率高、输入到电除尘器电场的电压纹波较小(≤3% ),平均值和峰值基本相 同等优点,而且具有脉冲供电功能(脉冲宽带比常规电源更窄,更有利于高比电阻粉尘的收集),因此能适应工况变化。极大地拓展了电 除尘器的适应范围,能有效提高除尘效率,减少粉尘排放 30%以上,是电除尘电源的发展方向。
高频电源 工频电源
供电电网
三相 负荷平衡
单相 负荷不平衡
高频电源、工频电源对比表
功率因数
效率
能耗
供电方式
高 ≥0.9
高 ≥0.9
较低
较低
(仅满负载时≥
0.8)
(仅满负载时≥0.8)
最低 较低
1、纯直流供电 (纹波电压≤3%)
2、脉冲供电 1、全波供电 (满负载时纹波电压 20%~30%) 2、间歇供电
关于高频电源和工频电源的说明
关于对电除尘器高频和工频电源配置的说明一、高频电源主要技术特点和优势1.高频电源原理目前,电除尘器供电电源普遍采用工频可控硅电源。
其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流变压器升压整流后形成100Hz的脉动电流送除尘器。
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过逆变电路形成高频交流电,再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率在20kHz左右及以上。
高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成,其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整,可以给电除尘器提供各种电压波形,控制方式灵活,因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形,提高电除尘器的除尘效率,提高供电效率,节约电能。
高频电源与工频电源原理结构图2.主要技术参数和技术特点额定输出电压:直流72kV(如1200mA/72kV)额定输出电流:1200mA输入电源:三相四线制AC 380V±10% 50Hz,额定输入电流:160A功率因数:>92%电源效率:>92%使用环境温度:-30℃至55℃重量:600kg(1)、与工频电源相比高频电源可增大电晕功率,增加了电场粉尘的荷电效果。
高频电源在纯直流供电方式时有着,更小的电压波动1%(工频电压波动>30%),更高的电晕电压(可达到工频电源二次电压的130%),更大的电晕电流(峰值电流是工频电源二次电流的200%)。
(2)、高频电源的火花控制特性好,仅需很短时间(<25us ,而工频电源需10000us )即可检测到火花发生并立刻关闭供电脉冲,因而火花能量很小,电场恢复快(仅需工频电源恢复时间的20%),从而进一步提高了电场的平均电压,提高除尘效率。
恢复期火花发生 恢复期火花发生击穿电压击穿电压二次电流二次电压二次电压二次电流高频电源工频电源10< 25工频电源与高频电源供电波形比较工频电源和高频电源火花后恢复供电比较二、高频电源与工频电源性能对比和价格对比表节能型工频电源高频电源可靠性高一般输出电压U2脉动30% 1% 供电频率50Hz 20kHz运行模式各种模式各种模式火花熄灭时间10ms 25us对电场煤种的适应性广一般电源效率< 80% > 90%功率因数< 80% > 92% 电源体积、重量相对较大相对较小电源相数两相不平衡三相平衡价格10-13万/套15-20万/套(国产)45-55万/套(进口)工频电源按国内最先进的电除尘器节能型控制器计。
不间断电源高频与工频的区别
不间断电源高频与工频的区别一、概述:采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。
工频机是以模拟电路原理来设计,机器内部的电力器件(如变压器、电感、电容器等)部分基本采用大型功率元件,但其控制系统及网络通讯都是采用了成熟的、高集成速度快的数据运算处理芯片,在数据跟踪及调整方面非常精确。
该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比咼频机强。
利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS俗称高频机。
其将众多的功率元器件及模拟电路压制于较小的芯片中,所以体积较小。
咼频机需要较咼的频率驱动,一般在20KHZ以上,运行频率咼,所以在生产中对工艺要求很高,对元件的质量要求也高,整体调整稍有误差就会在使用中出现爆机现象。
其直流母线电压必须远远高于输出交流电压峰值,才能通过逆变器开关斩波满足输出额定电压,也对元器件质量要求很高。
因此上,高频机体积相对较小,重量较轻,制造成本低,售价相对低,但在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。
相对于工频机而言,高频机还对复印机、激光打印机、电动机及大功率电器(如大功率的功放机)引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT )易受影响。
直接的现象就是频繁报警、跳旁路、突然停机、甚至爆机。
工频机实际上现在都采用了先进的IGBT逆变技术,脉宽调整技术,同时变压器把市电与负载隔离,对市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护。
在某些场合如医疗等,要求电力逆变电源有隔离装置,因此,对大型弱电机房,电力、工业、智能会议、航空、航天、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。
因此,两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。
7. 2、比较咼频机优点:集成度较高、体积较小、重量较低、可以作到输入有源功率因数矫正,是将来绿色电源的发展趋势缺点:市电输入范围窄、对电网的谐波处理能力较差、不耐负载的峰值冲击、抗瞬间输出短路能力低、运行环境要求高、运行稳定性差、维护成本高。
静电除尘器脉冲高频电源 各类高压电源性能对比
静电除尘器脉冲高频电源各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视,燃煤电厂的污染排放受到人们的关注,国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制,并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。
但是现有的问题是,很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻,导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。
而在静电除尘器升级改造中,增加电场又没有足够的场地,用袋式除尘器又担心后期的维护成本。
所以提高静电除尘器高压电源的供电技术,才是解决这个问题最有效的捷径。
下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。
一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段:第一阶段:工频电源1、恒流源:单相交流380V输入,变压器分档调幅调压,高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。
2、单相可控硅电源:单相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。
3、三相可控硅电源:三相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率300Hz。
二次电压输出波形:纹波较小的直流(DC)电压波形。
第二阶段:高频电源1、按输出频率可分为:10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为:调频高频电源、调幅高频电源。
三相交流380V输入,可控硅/二极管调相调压,IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形:基本上纯直流的(DC)电压波形。
第三阶段:工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源:由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz,脉冲频率100pps,脉冲宽度75μs;第四阶段:脉冲高频电源:由多组独立高频电源叠加组成。
工频机和高频机对比
工频U P S和高频U P S对比1工频机和高频机的基本原理工频机由可控硅SCR整流器、IGBT逆变器、旁路和隔离变压器等组成;因其整流器和逆变器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频机,又称为工业机;高频机通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成;IGBT通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫,甚至高达上百千赫,因此称为高频机,又称为商业机;2工频机和高频机的性能对比1在可靠性方面,工频机要优于高频机工频机采用可控硅SCR整流器,该技术经过半个多世纪的发展和革新,已经非常成熟,其抗电流冲击能力非常强;由于SCR属于半控器件,不会出现直通、误触发等故障;相比而言,高频机采用的IGBT高频整流器开关频率较高,但是IGBT工作时有严格的电压、电流工作区域,抗冲击能力较低;因此在可靠性方面,高频机比工频机低;2在负载对零地电压差的要求方面,工频机要优于高频机高频机零线会引入整流器并作为正负母线的中性点,这种结构就不可避免地造成整流器和逆变器高频谐波耦合在零线上,抬升零线电压,造成负载端零地电压差升高,很难满足大多数服务器对零地电压差小于1V的需求;另外,在市电和发电机切换时,高频机往往因零线缺失而无法工作,在这种工况下可能造成负载闪断的重大故障;工频机因整流器不需要零线参与工作,在零线断开时,UPS继续保持正常供电;3工频机标配逆变器输出隔离变压器,高频机无输出隔离变压器隔离变压器是利用电磁感应原理,进行电气隔离的装置;隔离变压器在逆变器的输出端,可以大大改善逆变器供电质量;隔离变压器有以下四大优点:3.1降低零地电压差,优化逆变器末端供电质量工频机隔离变压器可以实现UPS输入和输出之间的电气隔离,从而有效地降低输出端零地电压差;由于隔离变压器的副边绕组采用Y型接法,中性点接地后产生新的零线,从而达到降低零地电压的目的;事实上,HP、IBM、SUN的小型机因为要保证精密的计算能力与高可靠的数据处理传输能力,都会对零地电压差有极高的要求,工频机加装隔离变压器可以彻底解决因为零地电压差偏高所造成的一些问题;3.2滤除负载端谐波,提高供电质量隔离变压器本身具有电感特性,输出隔离变压器可以滤除负载端的大量低次谐波,减少高频干扰,并可以使高次谐波大幅度衰减;采用隔离变压器,可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰,提高设备的电磁兼容性;3.3增强过载短路保护能力,即保护负载又保护UPS本身由于隔离变压器自身的特性,逆变器在工作过程中,如果遇到大的短路电流,变压器会产生反向电动势,延缓短路电流对负载以及逆变器的冲击破坏,具有保护负载和UPS本身的作用;3.4“通交流阻直流”,UPS故障时保护负载由于高频机无输出隔离变压器,一旦逆变器的IGBT被击穿短路,母线直流高电压将直接加到负载上,危及负载的安全;工频机标配输出隔离变压器具有“通交流阻直流”的能力,可以完全杜绝此类问题,在逆变器发生类似故障时能够使负载安全得到保证;3工频机和高频机主要性能对比4结论从结构上讲,工频机整流器采用可控硅整流器具有稳定可靠耐用抗冲击能力强等特点,高频机整流器采用IGBT整流或IGBT升压,由于IGBT本身的特点限制使得高频机的耐用性可靠性以及抗冲击能力大大低于可控硅整流器;工频机逆变器和高频机逆变器的差异主要表现在隔离变压器上,而工频机对隔离变压器的使用,在很大程度上提升了UPS输出的可靠性和电源质量;用户在选购设备的时候应当立足于自身的实际需要;比如,用户在建设数据机房,对可靠性和稳定性的要求放在第一位时,工频机就应当是首选;如果在一般的办公场所应用,对电源可靠性和稳定性要求相对较低,资金有限或者主要考虑到设备对空间的占用和重量体积等的考虑,则可以选用高频机;。
关于高频电源和工频电源的说明
关于对电除尘器高频和工频电源配置的说明一、高频电源主要技术特点和优势1.高频电源原理目前,电除尘器供电电源普遍采用工频可控硅电源。
其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流变压器升压整流后形成100Hz的脉动电流送除尘器。
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过逆变电路形成高频交流电,再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率在20kHz左右及以上。
高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成,其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整,可以给电除尘器提供各种电压波形,控制方式灵活,因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形,提高电除尘器的除尘效率,提高供电效率,节约电能。
高频电源与工频电源原理结构图2.主要技术参数和技术特点额定输出电压:直流72kV(如1200mA/72kV)额定输出电流:1200mA输入电源:三相四线制AC 380V±10% 50Hz,额定输入电流:160A功率因数:>92%电源效率:>92%使用环境温度:-30℃至55℃重量:600kg(1)、与工频电源相比高频电源可增大电晕功率,增加了电场粉尘的荷电效果。
高频电源在纯直流供电方式时有着,更小的电压波动1%(工频电压波动>30%),更高的电晕电压(可达到工频电源二次电压的130%),更大的电晕电流(峰值电流是工频电源二次电流的200%)。
(2)、高频电源的火花控制特性好,仅需很短时间(<25us,而工频电源需10000us)即可检测到火花发生并立刻关闭供电脉冲,因而火花能量很小,电场恢复快(仅需工频电源恢复时间的20%),从而进一步提高了电场的平均电压,提高除尘效率。
工频电源与高频电源供电波形比较工频电源和高频电源火花后恢复供电比较二次电流二次电压二次电压二次电流二、高频电源与工频电源性能对比和价格对比表节能型工频电源高频电源可靠性高一般输出电压U2脉动30%1%供电频率50Hz20kHz运行模式各种模式各种模式火花熄灭时间10ms25us对电场煤种的适应性广一般电源效率< 80%> 90%功率因数< 80%> 92%电源体积、重量相对较大相对较小电源相数两相不平衡三相平衡价格10-13万/套15-20万/套(国产)45-55万/套(进口)工频电源按国内最先进的电除尘器节能型控制器计。
变频感应炉工作原理
变频感应炉工作原理
变频感应炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。
其工作原理如下:
1. 高频电源:变频感应炉通过工频电源将电能转换为高频电能。
高频电源通常采用工频电源通过整流、滤波、逆变、功率放大等电路将交流电转换为高频交流电。
2. 线圈:高频电源将高频交流电输入到感应线圈中。
感应线圈是由导电材料制成的线圈,通常由铜和铝制成,具有良好的导电性。
3. 磁场产生:当高频电流通过感应线圈时,会产生一个强磁场。
这个磁场是由安培环流定律所决定的,即通过导体的电流会在周围形成磁场。
4. 电磁感应:当待加热的金属物体(称为工件)放置在感应线圈中时,磁场会穿透工件。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场与导体相互作用时,会在导体内感生出电流。
5. 电流产生热能:由于工件内部存在电阻,感应线圈中感生出的电流会在工件内部形成漩涡电流(也称为短路电流)。
沿着工件的电阻产生的漩涡电流会引起能量损耗,并转化为热能,即使整个工件加热。
6. 加热:漩涡电流引起的热能会使得工件温度升高。
通过控制高频电源的输出功率和频率,可以实现对工件的精确加热和温
度控制。
总之,变频感应炉通过高频电源产生磁场,并将其感应到的电流转化为热能,以实现对金属工件的加热。
UPS工频机和高频机的区别
一UPS工频机和高频机的区别1.在结构上:工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器。
高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上:2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPSIGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.小结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.二两者之间的比较1、高频机与工频机的特点UPS按设计电路工作频率分为工频机和高频机,工频机和高频机的结构特点如下。
UPS工频和高频的区别
工频机和高频机的区别1、UPS工作原理存在的优越性①工频UPS,用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活,从而产生快速的控制变量,确保对充电器及逆变的实时控制。
②工频UPS比高频UPS具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。
③由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰,所以对短路能力及过载能力的要求也更高。
采用工频UPS,将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。
2、工频UPS硬件配置存在的优越性⑴从技术上,工频UPS比高频UPS多增加了输入和输出变压器①工频UPS独有标配的输入/输出变压器,使电流隔离免受输入干扰。
在工业环境中,有些外部设备是大的干扰输入,如泵、发动机等等。
这些干扰容易造成电流波动,影响负载的安全,因此,电流隔离对于这领域尤为重要。
②高频UPS为了降低产品成本则不含这些组件,相应的电流稳定性就不如工频UPS。
⑵工频UPS设备零部件设计的优越性①工频UPS的零部件可根据客户的规格和需要设计,每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命,旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。
②高频UPS在设计上旨在降低成本,所以其零部件仅符合最低的额定功率要求。
⑶对工业的苛刻环境有极强的适应性工频UPS主要设计在苛刻的工业环境下使用,防护等级达到了IP54,而高频UPS不具备这种适应能力。
①工频UPS设计的定位就是在工业环境中工作,如石化、电力、交通运输行业等等。
应用于各种苛刻的工业室外环境,防止外部输入干扰,如高温、高湿、粉尘、震动、腐蚀、爆炸危险型气体及一些无法预测的环境。
②工频UPS可适应环境0~55℃,相对湿度0~95%,防尘、防雨水。
诸如中国海洋石油公司,中国石化公司这样规模的大公司选择使用的工频UPS产品,就是因为它具备高可靠的苛刻工业室外环境适应能力。
③高频UPS不是专为工业环境设计,所以只能安装在清洁的、较安全的、可预测的环境中。
如安装于空调房、低温、无尘等环境。
⑷工频UPS设备寿命的优越性工频UPS设计寿命超过20年,而高频UPS设计寿命为3~5年。
关于高频电源和工频电源的说明
关于对电除尘器高频和工频电源配置的说明一、高频电源主要技术特点和优势1.高频电源原理目前,电除尘器供电电源普遍采用工频可控硅电源。
其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流变压器升压整流后形成100Hz的脉动电流送除尘器。
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过逆变电路形成高频交流电,再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率在20kHz左右及以上。
高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成,其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整,可以给电除尘器提供各种电压波形,控制方式灵活,因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形,提高电除尘器的除尘效率,提高供电效率,节约电能。
高频电源与工频电源原理结构图2.主要技术参数和技术特点额定输出电压:直流72kV(如1200mA/72kV)额定输出电流:1200mA输入电源:三相四线制AC 380V±10% 50Hz,额定输入电流:160A功率因数:>92%电源效率:>92%使用环境温度:-30℃至55℃重量:600kg(1)、与工频电源相比高频电源可增大电晕功率,增加了电场粉尘的荷电效果。
高频电源在纯直流供电方式时有着,更小的电压波动1%(工频电压波动>30%),更高的电晕电压(可达到工频电源二次电压的130%),更大的电晕电流(峰值电流是工频电源二次电流的200%)。
(2)、高频电源的火花控制特性好,仅需很短时间(<25us ,而工频电源需10000us )即可检测到火花发生并立刻关闭供电脉冲,因而火花能量很小,电场恢复快(仅需工频电源恢复时间的20%),从而进一步提高了电场的平均电压,提高除尘效率。
恢复期火花发生 恢复期火花发生击穿电压击穿电压二次电流二次电压二次电压二次电流高频电源工频电源10< 25工频电源与高频电源供电波形比较工频电源和高频电源火花后恢复供电比较二、高频电源与工频电源性能对比和价格对比表工频电源按国内最先进的电除尘器节能型控制器计。
高频机与工频机区别
高频机与工频机区别给商务做技术支持,被问到最多的问题就是工频机与高频机的区别,还有这两种机型的优缺点,最重要的一点还是工频机与高频机的概念问题,概念清楚了,问题就好解决了,下面是我查的一些资料和大家一起分享,有不同见解的请发表一下意见,大家一起来完善这个问题。
工频ups与高频ups概念的辨析一直以来,业界对工频ups和高频ups的概念有各种定义,给用户造成了不少混淆。
主要的定义方法有以下两种:一是逆变器调制频率论。
即逆变器调制频率高于20khz的ups称为高频ups,低于这个频率的ups称为工频ups。
这种定义方式经不起推敲的地方在于,如果以逆变器调制频率来定义,那么不仅应该有高频ups,还应该有中频ups。
而“工频ups”的说法就师出无名了,因为,目前ups的逆变器调制频率大多为4~8khz,根本没有以工频(50hz)来调制的。
二是整流器调制频率论。
这也是最为普遍被接受的一种定义方法。
即如果整流器是工频整流(如晶闸管整流),则称为工频机,否则称为高频机。
这种定义方法,在一段时间内确实为业内外普遍接受。
但随着ups技术的发展,这种定义方法也显现出了其不严谨的地方,无法对现有的ups机型进行准确分类。
那么什么才就是“高频机”和“工频机”的精确定义呢?1历史的沿革必须对“高频机”和“工频机”展开精确定义,首先必须介绍定义本身的历史沿革。
1.1传统工频经典ups静态ups发生于上世纪60年代,其经典的流形原理例如图1右图。
图1传统工频ups拓扑图可以看见传统的工频ups由整流器、逆变器、静态旁路、修理旁路、低电压输入变压器共同组成。
这里低电压输入变压器就是ups的必要组成部分,其促进作用就是降压。
这是因为ups存有一个关键的功能就是稳压,而整流、低电压两次转换均为升压环节(功率晶体管的管压降及各种损耗引发),另外还须要考量市电电压高时,也必须确保平衡维持不变的输入电压,所以ups内部必须存有一个环节用作降压,而低电压赢出变压器就是用来实现这一功能的。
UPS工频机与高频机的区别与性能比较
UPS工频机与高频机的区别与性能比较目前的国家和国际标准中没有对此进行定义,在国外也不使用这种叫法,这只是在国内使用的一个非标准的名称。
通俗的讲,就是含有逆变器输出变压器的UPS称为工频机,没有逆变器输出变压器的UPS就是高频机。
高频机通常采用IGBT进行高频开关整流,同时完成功率因数校正的功能。
而工频机都是采用晶闸管进行全控桥整流,对电网具有较大的谐波污染。
高频机因为没有了输出变压器,节省了资源、减轻了重量、提高了效率,是节能环保的机型,也是发展的趋势。
世界上主要的UPS厂家都推出大功率的高频机。
一、定义1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。
2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击抗干扰能力强、带负载能力强。
2、高频机与工频机的比较高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。
而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。
高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。
工频机的抗冲击抗干扰能力较强。
二、性能比较1. 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。
对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。
也正因为此,现在工频机呈现需求上升的趋势。
高频机由于逆变频率为50KHz不适合重要性负载,因为它有一定的射频干扰,计算机类负载对射频干扰较敏感。
而工频机不存在这个问题,特别是采用了PFC(功率因素校正)技术的工频机。
2. 高频机带非线性负载能力较差,其原因也是因为其逆变频率高输入/输出不隔离,对负载要求较为严格。
电除尘(高频电源)互讲互学
1 高频2 工频电源与高频电源原理结构图对比高频电源工频电源k 交流整 流电 路高频逆变器电除尘器 电场工 频整流变压器相相高 频整流变压器交流直流可控硅直流直流电除尘器 电场3 高频电源电气工作原理三相桥式整流全桥逆变电路高频高压整流变负载3.1 三相380V/50Hz的交流电压经过三相EMI滤波器、三相整流及滤波后得到530V左右直流电压;3.2 直→交变换采用全桥逆变电路,形成高频交流电,高频交流电经高压变压器升压、全桥整流后,完成最后的交→直变换,形成直流高压送至除尘器负载。
3.3 高频电源与工频电源二次电压波形对比从上图可以清楚的看出,使用工频电源时,二次电压平均值较低,而使用高频电源二次电压平均值高,提升电场输入电流,即增加集板电流密度,提高了除尘效率。
4 高频电源控制方式4.1 高频运行画面及监控参数(1) 正常运行监视总图上闪电图像为红色,显示 U1(母线电压)、I1(一次电流)、U2(二次电压)、I2(二次电流)、IGBT1(IGBT1 温度)、IGBT2(IGBT2 温度)、油温(变压器油温)等参数的实时值。
(2) 停机监视总图上闪电图像为绿色,说明相应电场的高频电源处于停机状态,显示停机后的IGBT1温度、IGBT2 温度和油温,其中I1、U1、I2、U2 的值近似为0。
(3) 通讯故障监视总图上闪电图像以黄色显示,I1、U1、I2、U2 等参数值为问号“????”。
(4) 运行故障监视总图上闪电图像黄红交替闪烁,表明电源产生其它故障,具体故障类型可切换到高频电源故障列表中查看,此时I1、U1、I2、U2 等保留为故障停机前的数据值。
(5)正常运行监视内容●监视供电装置的母线电压、一次电流、二次电压和二次电流。
●监视整流变压器和IGBT开关管的温升,变压器油温不得超过80℃,IGBT开关管温度不得超过75℃,无异常声音,高压输出端无异常放电。
●冷却风机运行正常,无异响、无明显振动,无过流,进风口滤网无堵塞。
工频UPS和高频UPS原理
工频UPS和高频UPS原理1.工频UPS原理:- 整流器(Rectifier):将交流电源输入转换为直流电,同时为电池充电;- 逆变器(Inverter):将直流电转换为交流电输出;- 静态切换装置(Static Switch):在输入供电故障时,将负载快速切换到逆变器输出上,以保证不间断供电;- 电池组(Battery Bank):储存直流电以提供电源备份。
1.路电输入正常:交流电从整流器输入,使得直流电被逆变器转换成交流电输出;2.路电故障:静态切换装置将逆变器输出与网电输入连接,以提供备用电源;3.储能电池放电:当路电失效时,电池组供电,通过逆变器将直流电转换成交流电输出。
2.高频UPS原理:高频UPS是一种采用高频切换技术的UPS系统。
它的主要原理是将电源输入通过高频转换器转换为高频交流电,再经过逆变器转换为低频交流电输出,实现UPS的不间断供电功能。
高频UPS主要由以下组成部分构成:- 输入整流器(Input Rectifier):将交流电输入转换为直流电,同时为电池充电;- 高频转换器(High-Frequency Converter):将直流电转换为高频交流电;- 输出逆变器(Output Inverter):将高频交流电转换为低频交流电输出;- 电池组(Battery Bank):储存直流电以提供电源备份。
高频UPS的工作流程如下:1.路电输入正常:交流电经过输入整流器转换为直流电,然后经过高频转换器转换为高频交流电,再经过输出逆变器转换为低频交流电输出;2.路电故障:静态切换装置将输出逆变器与网电输入连接,以提供备用电源;3.储能电池放电:当路电失效时,电池组供电,通过输出逆变器将直流电转换成低频交流电输出。
高频UPS相比工频UPS具有更高的转换效率和更小的体积,同时还具备更好的电能质量和更快的切换速度。
然而,高频UPS的价格通常较高。
总之,工频UPS和高频UPS分别采用不同的转换原理实现UPS的不间断供电功能,它们在效率、性能和应用场景上存在一些差异。
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高频电源与工频电源
一、高频电源的有点:
1.显著提高除尘的效率
2.大大提高功率因素
3.有效的处理反电晕
4.提高高比电阻粉尘的收集能力
二、电路比较:
1工频电源与高频电源主电路形式
2工频电源与高频电源连续供电工作波形图
3工频电源与高频电源连续供电工作波形图三、高频电源与工频电源外形比较
四、电除尘高频电源的挑战
1.温度,由于电子元件中pn结耐温基本低于125摄氏度导致对温升要求苛刻
2.电源必须能承受多达每秒一次的频繁放电
3.要能够任意设置电压的波形,响应速度快,过冲小
4.如何确保其精确调控,使其保持工作于临界击穿状态。