工频机与高频机区别
高频机和工频机的对比
高频机和工频机的概述一、工频机UPS和高频机UPS的发展对于UPS的发展历史,最开始的UPS类型有旋转发电机式和静止变换式。
静止变换式工频机结构UPS技术出现在上个世纪70年代,比旋转发电机式晚一些,随着几十年间电力电子学的发展以及电力电子功率元器件的技术不断革新。
UPS 的无论从控制技术,成本控制,功率容量大小,拓扑技术等都有翻天覆地的变化。
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。
以UPS服务的IT服务器为例,随着IT新技术的涌现,包括目前主流IT厂商提到的服务器、存储虚拟化技术,云计算等,IT产品的新旧替换代表着技术发展的方向。
对于UPS行业,近年工频机UPS逐渐暴露出它的缺点,比如体积大、重量大、功耗大和输入功率因数低等不利因素大大影响了建设和改造数据中心的灵活性,可用性。
目前UPS发展的方向朝高频化、小型化、智能化和环保化。
因为小型化有节省投资、提高效率、节约空间等优点。
小型化的前提是高频化,只有高频化才可以实现小型化。
小型化的第一个目标就是取消输入/输出隔离变压器。
以前由于技术、器件和材料的原因,UPS配有输入/输出隔离变压器,如此导致产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。
后来由于新器件的问世,在1980年由美国IPM公司首先推出的新方案成功地取消了输入隔离变压器,近几年又由于技术的进一步发展和成熟,推出了新的逆变器变换方案,又成功地取消了输出隔离变压器,使UPS的性能有了很大程度的提高,这就是人们所说的高频型UPS。
这种UPS的整流器工作采用IGBT整流,开关频率不再是市电工频50Hz,而是高频5kHz-20kHz,并且功率因数高达0.99以上,输入不需要增加滤波器。
高频机进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。
所以国际上的多数UPS厂商放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产,改为生产高频型UPS。
目前市场上所谓的工频整流型UPS已逐渐减少。
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。
高频UPS及工频UPS对比
方案
优点
缺点
高频UPS
(1)占地面积小;
(2)重量轻;
(3)损耗低;
(4)价格低;
(5)各个功率段,各厂家均能生产,属于市场主流产品。
(1)采用IGBT整流技术,由于耐压低,可靠性相比工频机低(但新一代UPS采用三电平技术此问题已决绝);
(2)逆变器直接挂负载,抗负载冲击能力弱,降低了逆变器的可靠性。
工频UPS
(1)采用可控硅整流技术,可靠性高;
(2)输出配升压变压器,抗冲击能力强,降低了负载突变和短路对UPS的影响。
(1)占地面积大。
(2)重量重;
(3)效率低;
(4)大部分厂家仅生产小功率工频UPS,且部分厂家已经不再生产工频UPS。
UPS系统由于涉及学术性很强的专业技术问题,建议用户咨询UPS业界的主流源自备生产厂商,获取进一步的权威解释。
工频UPS和高频UPS原理
摘要:本文通过大容量工频UPS和高频UPS进行原理分析、拓扑对比、实测数据分析和性能对比,全面总结了大功率工频UPS和高频UPS的优缺点和选配原则。
一、工频机和高频机的定义和原理分析UPS通常分为工频机和高频机两种。
工频机由可控硅SCR整流器,IGBT逆变器,旁路和工频升压隔离变压器组成。
因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。
典型的工频UPS拓扑如下:图1:典型工频UPS拓扑主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。
通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。
由于SCR属于半控器件,控制系统只能够控制开通点,一旦SCR导通之后,即使门极驱动撤消,也无法关断,只有等到其电流为零之后才能自然关断,所以其开通和关断均是基于一个工频周期,不存在高频的开通和关断控制。
由于SCR整流器属于降压整流,所以直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入电压低,要使输出相电压能够得到恒定的220V电压,就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。
同时,由于增加了隔离变压器,系统输出零线可以通过变压器与逆变器隔离,显著减少了逆变高频谐波给输出零线带来的干扰。
同时,工频机的降压整流方式使电池直挂母线成为可能。
工频机典型母线电压通常为300V~500V之间,可直接挂接三十几节电池,不需要另外增加电池充电器。
按整流器晶阐管数量的不同,工频机通常分为6脉冲和12脉冲两种类型。
6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。
6脉冲整流拓扑如下:图 典型6脉冲拓扑12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端增加移相变压器后再增加一组6脉冲整流器,使直流母线由12个可控硅整流完成,因此又称为12脉冲整流。
下图所示两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
图 典型12脉冲整流器示意图6脉冲和12脉冲的详细技术分析可参见《大功率UPS6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别》。
如何选择工频逆变器与高频逆变器
用户在购买大功率逆变器的时候,常常面临在工频机和高频机之间进行选择的困惑。
就逆变器厂商方面而言,当然都认为是自己的好,“公说公有理,婆说婆有理”。
提供工频机的厂商说工频机稳定性和可靠性高;提供高频机的厂商会说高频机节省空间,成本相对较低等诸如此类的说法。
其实,工频机和高频机到底孰优孰劣,很难一概而论,可以说各有利弊。
用户应当在全面认识这两种逆变器机型的基础上,客观审视自身的应用和需求,选择适合自己需要的产品。
1 工频机和高频机的原理分析工频机和高频机是按逆变器的设计电路工作频率来区分的。
工频机是以传统的模拟电路原理设计,由晶闸管(SCR)整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。
因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频逆变器。
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 可以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,远远高于工频机,因此称为高频逆变器。
在工频逆变器电路中,主路三相交流输入经过换相电感,接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压,通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。
由于SCR属于半控器件,控制系统只能控制开通点,一旦SCR导通之后,即使门极驱动撤消,也无法关断,只有等到其电流为零之后才能自然关断,所以其开通和关断均是基于一个工频周期,不存在高频的开通和关断控制。
由于SCR整流器属于降压整流,所以直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入交流电压低,要使输出相电压能够得到恒定的220V电压,就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。
相比而言,高频逆变器整流属于升压整流,其输出直流母线的电压比输入线电压的峰值高,一般典型值为800V左右,如果电池直接挂接母线,所需要的标配电池节数需要67节,这样给实际应用带来极大的限制。
因此一般高频逆变器会单独配置一个电池电压变换器,市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降到电池组电压;市电故障或超限时,电池变换器把电池组电压升高到800V的母线电压。
高频机与工频机的UPS 优劣分析
Telecom Power Technology
运营探讨
高频机与工频机的UPS
帅业明
(湖北邮电规划设计有限公司,湖北武汉
我国各个领域发展都离不开技术的支撑。
企业重视经济效益的同时,需加强内部运行的稳定性和长久性。
电力作为最基础的保障设施,需要有足够的电力保证运转正常,因此对机房中
中高频机和工频机的定义和结构,重点阐述两者的优劣性,并分别从数字化技术、电网适应能力、充电控制能力和可靠性
UPS;数字化
Analysis on the Advantages and Disadvantages of UPS of High Frequency Machine and Power
Frequency Machine
SHUAI Ye-ming
Hubei Post and Telecommunications Planning and Design Co.
The development of various fields in our country can not be separated from the support of technology. While
,they need to strengthen the stability and durability of internal operation. As the。
工频和高频-工频和高频课件
等。这些设备利用工频交流电的特性,实现对电动机的精确控制,提高
生产效率和产品质量。
高频的实际应用案例
无线通信
高频(GHz级别)在无线通信领域中发挥着重要作用。无线局域网(WLAN)、蓝牙、 Zigbee等无线通信技术都工作在高频段,可以实现高速数据传输和低延迟通信。
雷达与卫星通信
高频信号具有较好的穿透能力和分辨率,因此在雷达和卫星通信领域中得到广泛应用。高 频信号能够穿透复杂环境和障碍物,实现精确的目标探测和定位。
域。
适用范围
工频适用于大功率、低频率的场 合,而高频适用于小功率、高频
率的场合。
发展趋势
随着技术的发展,工频和高频的 应用场景也在不断变化和扩展。 未来,工频和高频将会有更多的
交叉应用和融合发展。
04
工频与高频的发展趋势
工频的发展趋势
数字化
随着数字化技术的普及,工频领域正逐步实现数字化转型,提高 生产效率和降低成本。
03
工频与高频的比较
工作原理的比较
工作原理
工频是指电网的工作频率,通常 为50Hz或60Hz,而高频则是指 电路中电流的工作频率较高,通
常在kHz到MHz的范围内。
交流与直流
工频是交流电的工作频率,而高频 可以是交流电或直流电。
波形
工频的波形是正弦波,而高频的波 形可以是方波、正弦波、三角波等。
工频的特点
总结词
工频具有稳定、可靠、经济实惠等特点。
详细描述
由于工频是电力系统中的标准频率,因此它具有高度的稳定性和可靠性。此外, 由于工频电力的普及和规模化效应,工频电力相对经济实惠,适合于大多数工 业和家庭应用。
工频的应用场景
总结词
工频主要应用于工业、家庭和商业领域。
高频机与工频机区别
、高频机与工频机区别定义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能力强。
2、高频机VS工频机2-1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。
2-2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。
2-3工频机的抗负载冲击能力较强。
3、性能比较序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS1 过载能力一般较强2 抗输入浪涌能力一般较强3 输出抗冲击、短路能力一般较强4 输入PF值0.99 0.75 整机效率85~90% 75~85%6 功率密度高小7 零地电压较差有高频分量相对较好8 输出级元器件多少9 功率器件容量小大10 故障时器件损坏程度高低11 可靠性一般好12 可维护性较复杂简易13 重量轻重14 体积小大15 与发电机适应力较差好企业在购买大功率UPS设备的过程中,常常会遇到在工频机和高频机之间进行选择的困惑。
从设备厂商方面讲,当然都认为是自己的好,“公说公有理,婆说婆有理”。
提供工频机的说工频机稳定性和可靠性高,提供高频机的会说高频机节省空间,成本相对较低,等等。
其实,工频机和高频机到底孰优孰劣,很难一概而论,可以说各有利弊。
企业应当在全面认识这两种机型的基础上,客观审视自身的应用需求,选择恰如所需的产品。
工频机和高频机的原理分析工频机和高频机是按UPS的设计电路工作频率来区分的。
工频机是以传统的模拟电路原理设计,由可控硅SCR整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。
高频与工频对比
工频机与高频机的对比1、工频机与高频机的最大区别就是有工频输出变压器和输入变压器,而高频机则用体积很小的高频电感或高频变压器2、•3、工频机优势:1.输入输出带工频变压器:输入工频变压器可以很好的抗市电冲击和波动,市电适应范围宽,发电机的适应性大大优于高频机,输出工频变压器可以抗负载冲击,当逆变器击穿时,可以保护负载安全2.简单可靠,线路经典成熟:几十年的传统电路,已经非常成熟可靠,电池不在此升压,电路简单,元器件数目较少,故障点少,维护速度快3.功率器件一般采用IGBT大功率模块,功率富余量很大,输出功率因数一般在0.8以上,工作可靠性加强4.逆变器采用桥式逆变电路加输出功率变压器,输出无直流成份,可以在允许的安全范围内带感性负载运行•4、工频机缺点:1.成本较高:采用工频变压器(铜、硅钢),大功率IGBT模块,价格高2.体积大,重量重:工频变压器的体积的重量相对高频机要大很多3.市电输入无PFC校正电路,输入PFC小于0.8 •5、工频机缺点:1.成本较高:采用工频变压器(铜、硅钢),大功率IGBT模块,价格高2.体积大,重量重:工频变压器的体积的重量相对高频机要大很多3.市电输入无PFC校正电路,输入PFC小于0.8 •6、高频机缺点:1.可靠性差:•电路复杂:整机有市电输入PFC校正、电池DC-DC升压、逆变器三大电路,器件多,故障点也多•整机的电压高达800VDC(±400VDC),功率器件的工作应力很大,容易击穿•为减小成本,逆变器一般采用IGBT单管,功率富余量很小,容易损坏•无输出隔离变压器,抗负载冲击能力差,当逆变器击穿时,800VDC直流高压威胁负载安全2.带载能力差:输出无隔离变压器,功率器件富余量小,输出功率因数一般只有0.65~0.73.发电机适应性差:输入采用PFC,导致市电的适应性较差,当市电波形较差时(接发电机),往往出现市电不能接入的情况,UPS的故障率也响应提高4.输出零地电压干扰大,零地电压高,不易滤除不适合带精密设备5.逆变器采用半桥电路,输出含有直流成份,不适合带感性负载•7、工频机适用于:1.电网不稳定2.需要接发电机3.负载冲击较大,有感性负载4.安全性要求较高的工业场合。
高频射线机和工频射线机的区别
高频机与工频机的区别分类:X-Ray2011-02-24 11:13 784人阅读评论(0) 收藏举报工频机即以50Hz交流电为高压发生器电源的传统X线检查设备。
我们知道,X线机(或称为X线检查设备)的组成可以大致分为X线发生器(X线源)和辅助设备两部分。
下面的讨论我们将不加区别地将X线机和X线发生器混为一谈。
工频X线机的高压电源的次级大致有单相自整流、单相半波整流、单相全波整流、三相全波整流、三相十二脉冲(12拍)等形式。
整流形式不同,施加于X线球管两端的电压脉动系数(纹波系数)差别十分大。
其中单相半波整流(含自整流)输出的电压纹波系数最大(100%),而12拍最小(3.4%)。
我们知道,如果施加于X线管两端的电压随时间做从零至最高值做连续变化,则在一个变化周期中,只有电压峰值附近的一小段电压值加速X线管灯系发射出来的自由电子才能够获得我们在机器上预置的能量(即kVp),这样产生的X线光子才有可能对摄影有用,其余时间产生的X线光子能量都大大低于预置能量。
这样的X线光子对于我们的摄影目的毫无帮助,徒增加病人的吸收剂量而已。
中(高)频X线发生器的工作过程如下:50赫兹交流电源经过二极管整流、电容器平滑为恒定直流电压后,经过逆变器转换成具有一定频率的方波电压,该方波电压经变压器升压,再经整流、滤波,变为平滑的直流高压后,施加于X线管两端。
与此同时,采样电路对管电压进行采样,并将采样值送到比较器,与预置的管电压值进行比较。
如果采样值低于预置值,则调节器发出调节信号,升高逆变器的频率,或增加逆变器输出的脉冲宽度,直到从实际的管电压采样值与预置值相等为止。
反之,若采样值高于预置值,则调节电路降低逆变器的工作频率或减少脉冲宽度,直到采样值与预置值相等。
同理,对管电流也采用同样的方法进行调节与控制。
下面我们从不同的角度来谈谈工频X线机和中(高)频X线机之间的差别。
1、对曝光参数(KV,mA,时间或mAS)控制的精度工频X线机的曝光控制精度根据整流方式不同而差别很大。
高频机X线机与工频X线机差别
高频机与工频机的差异项目传统工频X线机高频医用X线机高压发生器1、工频交流,只有50HZ,频率低造成电流输出的不稳定,进而对图像清晰度有影响。
2、同时管电流为不稳定正弦脉冲状对球管的伤害较大,降低球管寿命。
1、高频直流,高达35,000HZ的频率,能提供高频率、低纹波的曝光电压以及稳定的灯丝电流控制。
2、使球管输出的X光稳定可靠,更趋单色化,以最小的剂量获得最清晰、层次丰富的图像球管常用固定阳极,热容量有限。
旋转阳极,热容量大、散热好。
图像质量剂量不稳定造成图像清晰度不高,尤其是腹部、腰椎等体层厚的病人工频机图像质量更差用稳定同一X光剂量成像,图像质量能明显提高。
安全性X光剂量不稳定,使得呈现较好的图像,需要较大的放射剂量,软射线较多,因此对人体的伤害大高频机器最显著的特点就是不含软射线对病人和医护人员的放射伤害小经济效益1、收费不可能再提高,不能给医院创造更多的效益2、匹配数字传感器(RVG)会有缺陷(白片)配以RVG,输出的图文病历报告可以提高诊断检查的收费。
节省胶片及冲洗费用产品扩展性1、工频机器面临淘汰,没有任何扩展的价值,国家相关的卫生部门也反对用工频的机器做检查。
2、目前在西方国家,高频X光机已经取代工频X光机。
1、配备数字传感器可将图像无限容量地存储,档案管理系统可实现病人档案安全管理,并由计算机输出或打印图文并茂的诊断报告 2、更进一步的话更可升级为数字系统。
与CR系统匹配性匹配性不够理想,工频机难以有效充分发挥CR的效用与CR的匹配性比较理想,能充分发挥CR效用。
射线剂量曝光参数较高频机高很多同样的体位,同样的图像质量下,高频机只需工频机的60%-70%的射线剂量。
前瞻性工频技术已用一百多年,被高频取代是必然趋势。
高频化是目前和将来的主流X线高压发生技术。
高频机和工频机的区别
高频机和工频机的区别一、结构区别1)工频UPS,整流器采用可控硅整流(SCR)技术,属于降压整流。
逆变后的电压达不到工作电压的要求,因此需要在输出增加一个变压器,用于输出升压。
2)高频UPS采用IGBT整流,整流电路具有电子升压功能,不需要配变压器。
由于比工频机少了一个组件,整体结构更加简单,可靠性更高。
二、控制技术的不同早期的工频机采用模拟技术,目前工频机大多数采用模拟和数字结合的技术。
模拟技术的可靠性要比数字技术低。
而高频机UPS技术是一种全数字化技术,不言而喻,可靠性是很高的。
三、高频机效率更高工频机由于存在输出变压器,同时为了减少输入谐波电流,往往还需要增加滤波器,这些增加了额外的损耗。
高频机无需变压器和滤波器,因此效率更高。
四、高频机输入功率因数高工频机采用SCR整流技术,输入功率因数一般在0.8左右,对电网存在较较大的污染,而高频机采用IGBT整流技术,输入功率因数大于0.99,对电网基本无干扰。
五、高频机对外干扰小干扰有两种,一种是听得到的机械噪声,一种是听不到的电噪声,这两种噪声工频机UPS都有,形成了对设备和对人的伤害。
电噪声影响机器的稳定度,机械噪声影响人的圣心健康,降低工作效率。
而高频机UPS由于工作在20kHz以上,20kHz是人的耳朵听不到的频率,使工作环境安静下来。
又由于而高频机UPS 的输入功率因数高达0.99以上,几乎是线性,所以对外干扰几乎为零。
六、高频机尺寸更小、重量更轻工频机UPS由于有了输出变压器和适应50Hz的电感电容等低频器件使得体积重量都很大。
比如某品牌100kVA工频机UPS 重1239kg,而同是这一家的100kVA高频机 UPS 重量只有145kg。
七、高频机的电池调节范围更宽以100kVA容量的UPS为例,工频机的电池调节范围一般在29-32节,而高频UPS可以做到30-50节。
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。
高频X射线机和工频X射线机的区别
高频机与工频机的区别分类:X-Ray2011-02-24 11:13 784人阅读评论(0) 收藏举报工频机即以50Hz交流电为高压发生器电源的传统X线检查设备。
我们知道,X线机(或称为X线检查设备)的组成可以大致分为X线发生器(X线源)和辅助设备两部分。
下面的讨论我们将不加区别地将X线机和X线发生器混为一谈。
工频X线机的高压电源的次级大致有单相自整流、单相半波整流、单相全波整流、三相全波整流、三相十二脉冲(12拍)等形式。
整流形式不同,施加于X线球管两端的电压脉动系数(纹波系数)差别十分大。
其中单相半波整流(含自整流)输出的电压纹波系数最大(100%),而12拍最小(3.4%)。
我们知道,如果施加于X线管两端的电压随时间做从零至最高值做连续变化,则在一个变化周期中,只有电压峰值附近的一小段电压值加速X 线管灯系发射出来的自由电子才能够获得我们在机器上预置的能量(即kVp),这样产生的X线光子才有可能对摄影有用,其余时间产生的X线光子能量都大大低于预置能量。
这样的X线光子对于我们的摄影目的毫无帮助,徒增加病人的吸收剂量而已。
中(高)频X线发生器的工作过程如下:50赫兹交流电源经过二极管整流、电容器平滑为恒定直流电压后,经过逆变器转换成具有一定频率的方波电压,该方波电压经变压器升压,再经整流、滤波,变为平滑的直流高压后,施加于X线管两端。
与此同时,采样电路对管电压进行采样,并将采样值送到比较器,与预置的管电压值进行比较。
如果采样值低于预置值,则调节器发出调节信号,升高逆变器的频率,或增加逆变器输出的脉冲宽度,直到从实际的管电压采样值与预置值相等为止。
反之,若采样值高于预置值,则调节电路降低逆变器的工作频率或减少脉冲宽度,直到采样值与预置值相等。
同理,对管电流也采用同样的方法进行调节与控制。
下面我们从不同的角度来谈谈工频X线机和中(高)频X线机之间的差别。
1、对曝光参数(KV,mA,时间或mAS)控制的精度工频X线机的曝光控制精度根据整流方式不同而差别很大。
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。
UPS通常分为工频机和高频机
不可否认,高频UPS有一些优点,但目前就技术发展和成熟度而言,大功率高频机有许多缺点还需要进一步技术优化和升级。某些厂商推出的大功率高频UPS仍在试用阶段。在可靠性第一原则下,使用在重要场合的大功率UPS,仍然以工频机为首选。
隔离变压器重新生成中心点,U只能满足短时间(5-10分钟)后备电池的充电能力,长延时配置时电池充电能力不足,电池寿命严重缩短
电池直接挂接母线,在负载不足满载时可将剩余的整流器容量用于充电,特别适应中国客户长延时配置后备电池的需求
10
电池与逆变器之间增加了电压变换电路,降低了电池放电时系统效率,同等负载时需配置更多的电池。且系统可靠性降低
UPS通常分为工频机和高频机两种。工频机由可控硅SCR整流器,IGBT逆变器,旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。
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可以通过控制加在其门极的驱动来控制IGBT的开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几K到几十KHz,甚至高达上百KHz,相对于50Hz工频,称之为高频UPS。
随着电力电子技术的发展和高频功率器件不断问世。中小功率段的UPS产品正逐步高频化,高频UPS有功率密度大、体积小、重量轻的特点。但在高频UPS功率段向中大功率过渡推进的过程中。高频拓扑UPS在使用过程中暴露出一些固有缺点,并影响到UPS的安全使用和运行。
附:大功率工频UPS和高频UPS技术对比表:
高频机
工频机
1
采用IGBT整流技术,根据统计数据,IGBT整流故障率远高于可控制硅整流
采用可控硅整流技术,系统可靠性高
2
输出有高次谐波,高频谐波耦合在零线上,可能抬升零地电压。很难满足IBM,HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求
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简单介绍工频机与高频机的区别。
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能力强。
比较
1、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。
2、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。
3、工频机的抗负载冲击能力较强。
性能比较表
序号比较的指标高频机工频机
1 过载能力一般较强
2 抗输入浪涌能力一般较强
3 输出抗冲击、短路能力一般较强
4 输入PF值0.99 0.8
5 整机效率85~90% 75~85%
7 零地电压相对较差有高频分量相对较好
8 输出级元器件多少
9 功率器件容量小大
10 故障时器件损坏程度高低
11 可靠性一般好
12 可维护性较复杂较简单
13 重量较轻较重
14 体积较小较大
15 与发电机适应力较差好
高频机与工频机的性能比较
工频机高频机
外形尺寸、重量、成本体积大、比较重、造价高体积小、重量轻、造价低
负载类型采用低频逆变且变压器耦合
输出,对负载要求不严格,能
适应阻性、容性、感性等综合
性负载。
对非线性负载能力较差,不适
合冲击性、感性负载。
适用于
PC机,服务器。
工作频率
工频机由于逆变频率为
50Hz,就不存在射频干扰问
题,适合各种负载。
高频机由于逆变频率为
50kHz,不适合要求性能高的
负载,因为它有一定的射频干
扰,很多负载对射频干扰比较
敏感。
带载能力工频机输出功率因素为0.8,
1KV A有800W有效功率输
出。
一般高频机输出功率因素为
0.7左右,高频机1KV A只有
700W有效功率输出。
输出隔离方案工频机采用低频整流为兼容
电池电压的总线,逆变器采用
工频变压器转换电压同时利
用变压器的等效电感和输出
电容滤波输出,这样,即保证
了动态响应和隔离又可以减
少各种负载对逆变器的冲击。
高频加输出隔离方案对冲击
性负载有一个缓冲作用是保
护逆变器,但是对动态响应恢
复时间(0—100%跃变)范围
失去作用,因为UPS只能保
证高频输出端的电压稳定。
在负载0—100%跃变,而不
能保证隔离变压器的负载压
降和动态恢复时间,同时增加
主机的功耗。
工作原理工频机采用低频可控整流为
兼容电池组电压的总线,工频
机因采用低频全桥逆变且变
压器耦合经LC滤波输出。
高频机采用半桥逆变模式通
过SPWM变换,输出端加LC
滤波器这种电路需将市电整
流(电池电压)通过高频升压
到±380V左右双直流总线,
然后高频逆变输出。
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。
易事特品牌工频机在UPS行业内是龙头老大地位。
06年至今,我公司更是与全球500强施耐德合资建立易事特电力系统技术有限公司。
厂址设在东莞美丽的松山湖信息产业园区。
就工频机而言,技术稳定程度已经能和APC-MGE以及伊顿等国外品牌相媲美。