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UPS和AVR都是确保电气设备和基础设施获得适当且高质量电力的有用设备。不过,你不应该把UPS和AVR混淆,因为两者都是为不同目的开发的。在某种程度上,它们就像苹果和橘子一样不同。
当你的应用只需要AVR时,安装UPS既不合适也不经济,用AVR代替UPS也技术上不合理。安装错误的电源解决方案可能导致保护不足、浪费金钱,甚至两者兼有。
在本文中,我们将彻底澄清UPS和AVR之间的混淆。更重要的是,你会了解每种设备所需的具体情境。
一.什么是UPS?
UPS是不间断电源(Ininterruptible Power Supply)的缩写,这是一种通过将电力从内部电池引导到电源线路,保护电气设备免受完全停电或电压掉电的装置。这使得关键任务设备如计算机、电信转发器、工业机器和数据中心在电力问题下仍能正常运行。
1.UPS是如何工作的?
UPS由充电电路、电池、逆变器和滤波器组成,以确保在断电时负载不会重置。在正常运行时,UPS会将进来的交流电转换为直流电并为电池充电。当输入电压降到某个阈值之间时,UPS电池会接管。通过将电池的直流电压逆转回交流,UPS确保了连续的负载运行。
2.UPS的类型及其用途?
一般来说,UPS有三种不同类别。
待命: 待命UPS是一种商用UPS,消费者用来保护低压电器,如计算机。备用UPS并联连接到交流电源。它通过将负载连接到电池输出端,通过静态开关提供基本的停电保护。在切换过程中,备用电源启动前会有大约25毫秒的微小间隔。切换窗口不影响计算机等设备,但对敏感的工业设备和大型主机服务器来说是不可接受的。
线路交互: 线路交互UPS使用单个充电-逆变模块,为负载提供停电保护,并补偿输入电压的波动。在正常运行中,线路交互的UPS稳定负载电压以抵御电压下降、过压及其他变化。停电时,静态开关切断输入电压与电池的连接,并将电池电压重新导向负载。
在线UPS: UPS电路也称为双转换UPS,与交流电源串联。输入电压转换为直流电,为电池充电,然后再转换回交流电以供电。凭借无缝切换时间和电压稳定能力,它为关键任务或工业应用如数据中心和医疗设备提供了理想的停电支持。
3.常见的UPS应用:
备用UPS是不超过2kVA应用中的常见设备。例如,玩家使用备用UPS来保护游戏电脑免受电源问题的影响。同样,线路交互式UPS主要用于低功率负载,因为它切换到电池输出时有轻微延迟。同时,在线UPS因其无缝切换和电压稳定能力,适合数据中心和医疗设备等工业应用。
4.UPS能用多久?
UPS由电力电子元件和电池组成。由于充电周期的限制,电池的健康寿命平均为3-5年,而UPS的寿命可能长达13年。电池使用寿命内至少需要更换几次。
二.什么是AVR?
AVR,全称自动电压调节器,是一种电压稳定装置,能够对固有的输入电压变化进行完全自动校正——优化理想的标称电压水平,以适应电气系统。它保护关键负载和敏感电子元件免受来自交流电网的有害异常,如电压波动、电气噪声和瞬态、电压下降和过电压。
1.AVR是如何工作的?
AVR由一个可变或自变压器和反馈控制机构组成。它的工作原理是快速改变变压器的绕组比,以产生干净且稳定的电压水平。每个AVR设计有特定的功率限制或KVA容量,电荷不得超过。
它们常用于承受严重电压变化的设施、基础设施和建筑物。AVR确保电负载在各自额定电压下最佳运行,并保护敏感电子元件免受过早故障。
2.AVR的类型:
这些是不同行业常用的AVR类型。
伺服机: 伺服AVR利用伺服电机根据控制电路的反馈信号改变变压器的绕组比。尽管伺服AVR设计中包含可动机构,但因其高可靠性和效率被领先机构采用。通常,伺服AVR可以稳定市电栅电压在±0.5%到±1%的偏差精度,且输入电压容差高达±40%。
磁感应: 磁感应AVR通过无刷(无接触)伺服控制初级和次级绕组的接近程度。其原理是通过改变绕组间磁通耦合的幅度和角度来工作。因此,磁感应AVR几乎无需维护,非常适合恶劣环境。这些AVR精度高,且对市电电网的电气干扰具有更强的容忍度。例如,可口可乐(沙特阿拉伯)安装了Ashley Edison的磁感AVR,以稳定其生产设施的三相输入电压。
静态: 静态AVR,也称为分接开关AVR,使用一系列硅控整流器(SCR)来改变绕组比。由于这种结构,静态AVR通常是经济实惠的选择,但它们无法像伺服和磁感应那样实现精确的调节。此外,这些SCR容易发生电气损坏,使静态AVR不适合极度不稳定的作环境。
3.AVR能用多久?
AVR的寿命因类型而异。静态AVR在其健康使用寿命内需要细致维护,而伺服AVR则是业内最安全的选择(使用寿命可达10年或更长时间)。然而,从绝对可靠性角度看,磁感应AVR因其无刷、无接触设计和坚固结构,被电气专业人士广泛认为最为可靠。
三.UPS与AVR的区别:
保护级别:UPS和AVR对电气负载的保护方式不同。UPS主要旨在保护关键任务设备免受停电或电压骤降的影响。在这种情况下,UPS会持续提供备用电源,直到电池容量达到或市电恢复。
与此同时,AVR提供了对过压、低压和瞬态事件的强有力保护。它使负载能够获得干净且稳定的电源,尽管进电电源会有不规则。大多数AVR还可以作为闪电浪涌的次级保护缓冲。
职能:UPS主要作为备用电源,防止电力负载突然断电,避免数据丢失、关机不当或其他设备异常行为。与此同时,AVR通过快速调整变压器绕组比,精确地补偿输入电压差异。这使得电气设备即使在嘈杂的市电网中也能可靠工作。
用途:UPS的应用广泛应用于无法冒险发生意外中断的电力负载——例如:医疗设施、数据中心,以及较小规模的工作电脑。至于AVR,它们的安装旨在显著保护高价值机器或基础设施免受电压变化造成的损害。
价格:UPS比AVR更贵,因为电池占其成本的很大一部分。请记住,在电池寿命内至少更换2-3次电池。这意味着即使有这种功能,单纯用在线UPS来稳定电压,在经济上并不划算。从价格角度看,AVR远比AVR经济得多。此外,这些产品维护需求更少,生命周期更长。
四.哪种对电力问题更好,是UPS还是AVR?
如果您的机器因市电电压不稳定而频繁故障,您将不得不及时寻求解决方案。要么是UPS或者AVR。虽然在线UPS提供电压稳定功能,但可能有更好的解决方案来解决你的问题。
UPS主要设计目的是确保停电时能持续运行。这意味着它们含有体积庞大的电池,占用空间且生产成本高昂。并非所有安装设备都能负担得起额外空间来容纳UPS内的电池。此外,成本也是寻求电压稳定解决方案时的重要因素。
除非你的机器需要停电保护,否则AVR是解决电源质量问题的最佳选择。它设计用于快速响应各种电压不规则,且无需冗余元件,这意味着您将拥有更经济、更紧凑的解决方案。此外,AVR寿命更长,维护需求极低。
总结:希望我们的解释能让你更好地了解UPS和AVR的区别。虽然每种设备本身都是专用的电气保护装置,但AVR在处理电压下伏、过压、涌入电流及其他电力质量问题时更为适用。