工頻UPS即基于變壓器輸出的UPS,使用SCR晶閘管器件作為整流器元件,整流器調制工作頻率與電網(wǎng)頻率(50Hz)一致,這種機型稱為工頻機。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS電源的必要組成部分,起升壓作用。因為UPS的整流、逆變的兩次變換均為環(huán)節(jié)(SCR的管壓降),所以在UPS輸出之前必須有一個環(huán)節(jié)用于升壓,這個輸出變壓器就是用來實現(xiàn)這一功能的。
常見工頻機有2種機型,6脈沖工頻整流和12脈沖工頻整流機型,
12脈沖整流工頻機是在6脈沖的基礎上再增加1個6脈沖整流器和一個移相變壓器,這樣能夠帶來更優(yōu)的整流參數(shù)指標,與比6脈沖整流相比,12脈沖整流在輸入功率因數(shù)和諧波電流THDi參數(shù)指標上有明顯優(yōu)勢。
模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨做成一個個功率模塊,然后每個模塊并聯(lián)輸出,另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元,這樣整臺UPS就是一個個模塊疊加而成。
模塊化UPS特點是,功率部分很容易實現(xiàn)冗余功能,只要UPS帶載功率富余量大于單個模塊功率,UPS功率部分即可實現(xiàn)“N+1”冗余,從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個好處就是可用性高,當某個模塊故障時,直接更換模塊,維修時間非常短,維修非常方便。另外,模塊化UPS還經常提到“邊成長邊投資”的模式,即用戶可以在初始建設時購買較少的功率模塊,在業(yè)務增長用戶設備增加后再購買功率模塊進行UPS擴容。
UPS電源的本質特征就是逆變器始終在線工作,因此在電池切換中無須切換時間。在線UPS電源的結構決定了其輸出與市電輸入的無關性。因此對輸入電的適應能力更強,尤其表現(xiàn)在對頻率變化的適應能力。輸出則提供非常精準的電壓穩(wěn)定度、頻率穩(wěn)定度,同時整機在噪聲抑制、浪涌保護等功能上都大大提高。與前兩者相比,相同容量的在線UPS電源更適合于輸出范圍要求嚴格的場合或柴油機供電、電網(wǎng)惡劣、頻率及電壓波動大的場合。另外,在線 UPS電源容量范圍比后備及交互在線UPS電源寬的多,由于技術上的可實現(xiàn)性,在線UPS電源可提供1~3840KVA的各容量段的不同應用。并且在長期的各種場合的使用中增加了很多輔助功能,如自動旁路、手動旁路、電池管理、通訊管理、效率優(yōu)選、以及各種冗余方式的應用。
因此,在應用范圍上也較前兩者更廣,無論在小型分布式或大中型集中供電方式中,都有一席之地,尤其是在大中型集中供電方式中,更具有優(yōu)勢。對于在線UPS電源本身來講,面向集中可靠供電現(xiàn)場的大中型UPS電源在包括保護、可靠性、冗余措施等諸多方面的設計上與小型在線 UPS電源比較,有著很大的飛躍,從而確保在重要場合應用的可靠性。
在線式UPS電源的美中不足就是,由于經歷交直交等眾多的電氣環(huán)節(jié),使得整機效率較低。因此,常常在小型分布供電應用中,與交互在線式UPS電源配合使用,發(fā)揮各自的優(yōu)勢。