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浅谈UPS技术的分类与发展

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-17 1:19:42 * 浏览: 14
多年来,由于参与或经历了UPS产品的一系列更改,这些更改包括电源设备,控制设备,控制方法的更改,UPS自身结构的更改以及系统配置的更改,因此必须纳入这些更改。列出以阐明UPS中这些更改的上下文。多年来,由于参与或经历了UPS产品的一系列更改,这些更改包括电源设备,控制设备,控制方法的更改,UPS自身结构的更改以及系统配置的更改,因此必须纳入这些更改。列出以阐明UPS中这些更改的上下文。我刚加入公司时,UPS的业务仍然由一两个外国品牌控制,因此UPS的销售也成为了外国公司的雇员。但是当时,真实的业务流程,运营的标准化程度以及公司的规章制度几乎是香港公司的复制品。坦率地说,UPS销售人员仍然必须自己了解一些技术,因此在与客户沟通和与设计院沟通方面非常有利,这促使我专注于技术。从1990年到1991年,我公司当时的市场优势不是UPS,因此我不得不研究其他公司的优势,机器的差异等。因此,好奇的时刻消失了。当时,总公司派了工作人员(公司当时与总部几乎没有联系)进行演讲。他们仍然具有技术背景,当然他们对交流很感兴趣。我记得当时的讲师是爱尔兰人,原来那只是一次买卖,所以我对这项技术了解很多。我拼命地谈论了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的机器,它们是PWM(即脉宽调制技术),而这些设备是由晶体管制成的逆变器。当时有人将SCR逆变器称为工频机(低频机),如何使其可靠;另一方面,有人称SCR逆变器为高频机的先进性等。这些论点未列出他们一个接一个。随着1993年工作的变更,我有机会联系其他品牌。直到1996年,他们的品牌都在中国市场推出了用于IGBT器件的大功率逆变器UPS(见图1)。记住之前发生的故事,因为当时市场上的主要品牌是大功率UPS使用晶体管作为逆变器,而我们的品牌使用IGBT器件作为逆变器,当时的论点是:晶体管逆变器是低频的,该设备可靠,并且已经过时间测试。其他设备是不可靠的高频机。另一组认为采用IGBT装置作为逆变器的UPS也很可靠。当时,我们向用户说明IGBT器件不是新器件。它是1968年面世的设备。它只是MOSFET控制和晶体管功率部分的组合,因此缺乏可靠性是单方面的。 。当然,今天没有任何技术可以模仿IGBT逆变器UPS。因为大多数UPS使用IGBT或某些小型机器使用MOSFET作为逆变器设备。此外,我们也可以将其反转。如今,我们仍在强调SCR整流器的可靠性,使用IGBT器件作为不可靠整流器的技术人员也应考虑这一不可靠原因的根源。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?这些争议主要集中在大型UPS上。由于当时IGBT管的价格仍然比较昂贵,因此一些工厂在研发方面进行了早期投资,而有些则比较保守。造成这种情况。 1993年1993年,一些有远见的制造商开始将不带隔离变压器的IGBT逆变器UPS推向市场。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,但那时的UPS整流器仍可以是SCR。因此,当我们仍在讨论adva由于没有变压器的UPS在2018年的本质,今天似乎有点不合时宜,因为2001年,这种讨论已经辩论了很多次。仅仅是我们当中的许多人,包括许多国内专家,都没有参加过此讨论。当然,我们可以轻易地认为没有隔离变压器的UPS的主要原因是逆变器的工作频率已经从晶闸管的400Hz变为晶体管的2000Hz,最终变为小型机的17kHz或大型机的7kHz。中国是一个50Hz的电网,可以通过半个周期(10毫秒)直观地描述,从400Hz的4个脉冲描述半个周期,到2000Hz的20个脉冲描述半个周期,最后IGBT管的170个脉冲描述半个周期。 IGBT器件比较完整或所需的滤波校正非常小,因此输出隔离变压器的尺寸从大变小,并且最终节省下来是合理的,因为这个大家伙要花很多钱。因此,领先的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,一些公司推出了不带隔离变压器的UPS,UPS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条件,他们开始推销使用IGBT器件作为整流器的UPS。尽管当时的IGBT装置加上控制和其他成本比今天的成本贵,但是也因为省略了当时的变压器,大型机的总体成本仍在下降。 2003年2003年,一些公司还引入了UPS的另一种结构,即IGBT整流器+ IGBT逆变器+输出隔离变压器(见图3)。首次推出这种型号时,容量也达到了120kVA,然后逐渐扩大了容量,就像意大利的Riello UPS今天达到单个容量800kVA和并行容量6400kVA一样。此后,历史常常像海浪一样滚滚向前,同一故事又发生了,因为市场结构不同,所以此时,不同观点的政党重新点燃了争夺战。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与UPS整流器的结构无关。这取决于UPS的逆变器设计。尽管某些UPS是带有隔离变压器的IGBT设备(英语:TransformerBaseUPS),但某些UPS逆变器使用IGBT设备,但没有隔离变压器(英语:TransformerlessUPS)。实际上,这两种结构都不会影响UPS的正常运行,也没有特殊问题。只是在设计过程中主要考虑了设计师的市场目标和市场适应性。可能存在一些经验不足的小型工厂或公司。技术储备问题和购买组件的成本等因素。因此,当用户选择时,最重要的是考虑自己的应用情况以及自己对选择的考虑。我们将UPS分为带隔离变压器和不带隔离变压器的上述两类。我们认为这种分类是合理的。此分类可以涵盖所有UPS,也就是说,不会丢失该模型的计算。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,在此分类中,隔离变压器是指逆变器隔离变压器。在国内市场上,一类UPS更为特殊。它是不带隔离变压器的UPS,没有外部输出或输入隔离变压器(最多可以起到改变电源系统或接近地面的作用),如图4所示。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机柜中,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,我根据自己的经验总结出UPS的时间表:1986年开始在我国进行UPS的大规模推广。1992年,UPS的整流器为晶闸管逆变器为晶闸管装置与晶体管器件共存。 1993年,带有IGBT装置的UPS出现了。一些结构是晶闸管(SCR)的整流器和逆变器是带有隔离变压器的IGBT。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,但UPS的逆变器与晶体管器件和IGBT器件共存。许多使用IGBT管的制造商的容量至少为400kVA,并且还具有隔离变压器。因此,市场上仍然有许多模型和结构奠定了这一时期的基础。 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,出现了带有变压器+隔离变压器的IGBT整流器+ IGBT逆变器大功率UPS。如今,对于大功率UPS,已经不存在将逆变器的应用设备是IGBT的反对意见,而是讨论了是否有隔离变压器,或者是SCR整流器还是IGBT整流器。 ①我们对UPS的讨论必须有一个原则和一个定义。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例如,如果您的定义不够全面,则将高频机定义为:IGBT + IGBT +不带隔离变压器,将工频机定义为:SCR + IGBT +隔离变压器。可以使用其他两种结构: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,这些未包括在讨论中。如果缺少这四种形式中的两种,那么这种讨论的重要性就会降低。因为,其他UPS分类,例如:根据输入和输出阶段数的分类,工作模式分类,容量大小分类等,都是没有缺失项的分类。 ③没有准确的定义,得出的结论往往令人困惑。将几种不同的东西混合在一起。例如,我们经常在讨论中碰到张冠和李岱。我们已经看到并讨论了工频机的输出变压器,实际上它与输入整流器无关,也与输入指标无关。那么,为什么要将两个不同的概念放在一起讨论呢? ④我们的建议是UPS的技术结构不同,可以单独讨论,即逆变器部分的讨论和整流器部分的讨论。因为对于这两个不同的目标,逆变器的技术指标与负载能力有关,就像讨论发电厂拥有的能力一样,而其他(整流器)技术指标则在使用电器,就像我们讨论一种负载应具有的特性,以使其能够在较大范围内工作,具有很强的适应性,并且对上游电力和电网的影响最小。 ⑤对于用户,您可以从另一个角度看它。您可以将UPS视为一个整体或类似的黑盒子。周围(上游和下游)相关指标是什么?这就是用户应该关心的。例如,在不同的电源标准甚至不同的电池架构下,黑匣子本身的效率,整个UPS系统的配置以及结构对可靠性,可用性,可维护性等有何影响?这就是用户应该关心的。在黑匣子中,什么材料,设备和组件对用户来说不是最重要的。关于作者赵浩,毕业于复旦大学电子工程系。他从事大功率UPS的营销管理已有多年,并曾担任许多企业的营销总监和总经理。目前,他是Rilex(上海)电力系统有限公司的执行副总经理。