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浅谈UPS技术的分类与发展

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-03 15:04:38 * 浏览: 0
多年来,由于UPS产品的一系列变更的参与或经验,这些变更包括功率设备,控制设备的变更,控制方法的变更,UPS本身的结构变更以及系统配置的变更,因此有必要将这些更改列出来,以阐明UPS中这些更改的上下文。多年来,由于UPS产品的一系列变更的参与或经验,这些变更包括功率设备,控制设备的变更,控制方法的变更,UPS本身的结构变更以及系统配置的变更,因此有必要将这些更改列出来,以阐明UPS中这些更改的上下文。当我刚进入公司时,UPS的业务仍由一两个外国品牌控制,因此,作为UPS的销售,它也成为了一家外国公司的员工。但是当时,实际的业务流程,运营的标准化程度以及我公司的公司规章制度几乎都是香港公司的复制品。言归正传,在进行UPS销售时,我仍然必须了解一些技术。这样,我在与客户沟通和与设计机构沟通方面仍然具有优势。这促使我注意技术。从1990年到1991年,我公司当时的市场实力不是UPS,因此我不得不研究其他公司的实力,机器的不同方面等,这是一个好奇的时刻,错误地进入了UPS。当时,总公司派了工作人员(公司当时与总部几乎没有联系)进行讲座,但也有技术背景,当然对交流很感兴趣。我记得那位讲师来自爱尔兰,最后证实这只是一笔买卖,所以我也对技术一无所知,拼命谈论SCR逆变器的优势,什么是三角波调制等等。当时,我们主要在中国推广意大利机器,即PWM(脉宽调制技术),该机器是由晶体管制成的逆变器。当时有人说晶闸管(SCR)逆变器是工频机(低频机),如何可靠;另一方面,有人说晶闸管逆变器是高频机。高级等。一一列出。随着1993年工作的变化,我有机会与其他品牌联系。直到1996年,该品牌才在中国市场推出了用于IGBT器件的大功率逆变器UPS(见图1)。我记得以前发生过的故事又来了,因为当时市场的主要品牌是大功率UPS使用晶体管作为逆变器,而我们使用的品牌是带有IGBT器件的逆变器。当时的争论是:晶体管逆变器是低频的,这些设备是可靠的,经过时间考验的,而其他设备是不可靠的高频机器。另一个派别认为UPS设备对于逆变器也是可靠的。当时,我们对用户的解释是IGBT器件不是新器件。它是1968年的设备。它仅将场效应晶体管(MOS晶体管)控制与晶体管的功率部分结合在一起,因此可靠性并不单方面。 。当然,今天没有任何技术可以嘲笑IGBT逆变器UPS。因为大多数UPS使用IGBT或某些小型MOSFET作为逆变器设备。反过来,我们也可以撤消推动。今天,我们仍然强调晶闸管是可靠的,而IGBT器件对于整流器是不可靠的。我也应该考虑这个不可靠原因的根源。同时,他们生产的UPS的逆变器是否仍使用不可靠的IGBT设备生产?那么,如何保证该逆变器甚至整个UPS的可靠性呢?争议主要集中在大型UPS上。由于当时的IGBT管仍然相对昂贵,因此一些工厂较早投资于研发,而有些则比较保守。造成这种情况。 1993年,一些具有较高意识的制造商开始销售不带隔离变压器的IGBT逆变器UPS。该产品称为Maxpac。注意:尽管逆变器已经是IGBT,并且已经保存了变压器,但是当时的UPS整流器仍然可以是晶闸管(SCR)。疗法以前,在今天的今天,2018年仍在讨论不带变压器的UPS的发展,这似乎有点不合时宜,因为在2001年,这种讨论已经辩论了很多次。但是,我们许多人,包括许多国内专家,都没有参加了这次讨论。当然,我们可以清楚地认为,不带隔离变压器的UPS的主要原因是逆变器的工作频率从晶闸管的400Hz到晶体管的2000Hz,最后一直到小型机的17kHz或7kHz。大型机器。中国是一个50Hz的电网,可以用半个周期(10ms)直观地描述。来自400Hz的四个脉冲描述了半个周期,来自2000Hz的20个脉冲描述了半个周期。最后,IGBT管的170个脉冲描述了半个周期。 IGBT器件已经完善或所需的滤波器校正非常小,因此输出隔离变压器的尺寸大大减小,最后也很合理,因为这个大家伙成本很高。因此,带头的UPS制造商已从该模型中获得了很多好处,但这是个题外话。随着时间的流逝,在2002年,公司推出了不带隔离变压器的UPS,它们可以达到120kVA,然后达到400kVA(见图2)。同时,考虑到自身情况和市场情况,它开始推动使用IGBT装置作为整流器的UPS,因为尽管当时的IGBT装置加上控制和其他成本,但它比今天贵。的成本,还因为当时节省了变压器。主机的总体成本仍在下降。 2003年,另一家公司推出了另一种UPS,即IGBT整流器+ IGBT逆变器+输出隔离变压器(见图3)。首次引入此类模型时,容量也达到了120kVA,并逐渐扩展了容量,就像意大利的Riello UPS如今已达到800kVA的独立容量,而并行机的并行容量为6400kVA一样。此后,历史常常像海浪一样滚滚而来,同一故事又发生了,因为市场结构不同,所以此时各方意见不同的各方再次燃起了争议之战。但是在这种发展背景下,我们可以清楚地看到UPS逆变器是否具有隔离变压器,并且与UPS整流器的结构无关。这取决于UPS的逆变器设计。有些UPS是带有隔离变压器的IGBT设备(英语:TransformerBase UPS),有些UPS逆变器使用IGBT设备,但没有使用隔离变压器。 TransformerlessUPS)。实际上,这两种结构并不影响UPS的正常运行,也没有特殊问题。在设计时,它只是设计者的市场目标,市场适应性强,可能存在一些经验不足的小型工厂或公司。技术储备问题,购买设备的成本和其他因素。因此,当用户选择时,最重要的是考虑自己的应用情况,而他本人则考虑选择的重点。我们将UPS分为上述两种类型的隔离变压器和隔离变压器。我们认为这种分类是合理的。这样的分类可以覆盖所有的UPS,也就是说,没有这种模型缺失。这种分类在国外很常见,也可以在国外市场研究公司的报告中找到。请注意,在此类别中,隔离变压器是逆变器隔离变压器。在国内市场,UPS类是特殊的。它是不带隔离变压器的UPS中的外部输出或输入隔离变压器(最多起到改变电源系统或相邻接地的作用),如图4所示。我们建议将此类型的UPS分类为不带隔离变压器的UPS。原因是,尽管其变压器可能实际安装在外壳中,但原则上不受控制,并且与原始UPS没有任何关系。根据以上经验,我仅以自己的经验来总结UPS的时间表。我国的UPS正式推广始于1986年。1992年,UPS的整流器为晶闸管。逆变器是晶闸管器件和晶体管器件并存。 1993年,IGBT设备的UPS出现了。一些结构包括晶闸管(SCR)的整流器,IGBT的逆变器,带隔离变压器的结构,还有一些结构。整流器是晶闸管,逆变器是IGBT,但是没有隔离变压器。 1996年,整流器为晶闸管,而UPS的逆变器为晶体管器件和IGBT器件。许多使用IGBT管的制造商可以达到至少400kVA的容量,并且还具有隔离变压器。因此,市场上仍然有很多模型和结构,这是那个时期奠定的基础。 2002年,出现了不带隔离变压器的IGBT整流器+ IGBT逆变器+大功率UPS。 2003年,IGBT整流器+ IGBT反向出现了带有变压器+隔离变压器的大功率UPS。如今,对于大功率UPS,已经不反对将逆变器用于IGBT,但是讨论了它是否具有隔离变压器,或者是晶闸管(SCR)整流器还是IGBT整流器。 1我们讨论并定义了要讨论的UPS。例如,我们讨论了工频机和高频机。如果没有明确的一般定义,那么什么是工频机?什么是高频机?模棱两可的定义使讨论缺乏继续进行的基础。 2如果您的定义不够全面,例如,高频机的定义为:IGBT + IGBT +无隔离变压器,则定义的工频机为:晶闸管(SCR)+ IGBT +隔离变压器。还有其他两种结构可用:SCR整流器+ IGBT逆变器+无变压器UPS,IGBT整流器+ IGBT逆变器+隔离变压器UPS,未包含在讨论中。如果四种形式中缺少两种形式,那么这种讨论的重要性就会降低。因为,其他UPS分类条件,例如:根据输入和输出相数分类,工作模式分类,容量大小分类等,都没有缺失项的分类。 3在没有精确定义的条件下,得出的结论常常令人困惑。我将谈论几件事。例如,在讨论中,我们经常遇到张冠李岱的情况。我们已经看到了工频机的输出变压器。实际上,它与输入整流器无关,也与输入索引无关。那为什么要提出两个不同的概念呢?一起讨论? 4我们的建议是,UPS的技术结构不同,您可以单独讨论,即逆变器部分的讨论和整流器部分的讨论。由于两者的目标不同,逆变器的技术规格与承载能力有关,就像讨论电厂的功能一样。整流器的另一技术指标是电器,就像我们讨论的那样。负载应具有什么样的特性,以便它可以在较大范围内工作,具有适应性,并最大程度地减少对上游电源和电网的影响。 5对于用户,您可以从另一个角度看它。您可以将UPS视为一个整体或黑匣子。 (上游和下游)有哪些相关指标?这就是用户应该关心的。例如,黑匣子本身的效率,整个UPS系统的配置和结构在不同的电源系统甚至不同的电池架构下,对可靠性,可用性,可维护性等都有不同的影响,这是用户应注意的问题。黑盒内的材料,设备和组件对用户而言并不是最重要的。作者简介陈伟,毕业于复旦大学电子工程系。他从事大功率UPS市场销售管理已有多年。他曾担任许多公司的市场和销售总监。他目前是乐华(上海)动力系统有限公司的执行副总经理。