高频电源和工频电源的简单对比
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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。
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。
电除尘器高压电源-各类高压电源的性能对比电除尘器高压电源各类高压电源的性能对比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电除尘器设备进行不断的升级和改造。
在电除尘器改造的过程中,供电系统的选择直接影响着除尘器的性能。
本文通过对电除尘器各类高压电源工作原理的比对来分析什么样的电源更有利于提高除尘器的除尘效率。
一、电除尘器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俞入,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俞入,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:调频咼频电源、调幅咼频电源。
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75卩s;第四阶段:高频基波脉冲电源:由多组独立高频电源叠加组成。
基波频率10〜50 kHz,双脉冲频率1〜10000pps,脉冲宽度8卩s;脉冲电源输入电压:三相交流380V。
二次电压输出波形:直流(DQ电压波形叠加脉冲(PULSE电压波形。
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。
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。
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。
高频机与工频机的区别,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线球管两真个电压脉动系数(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,假如施加于X线管两真个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,只有电压峰值四周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。
假如采样值低于预置值,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。
中(高)频X线发生器采用的是电压预置,反馈调节的方法,控制精度高。
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。
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。