Que signifie le facteur de puissance avec un onduleur ?

Le facteur de puissance (pf) est la différence entre l’énergie réelle consommée (Watts) et la puissance apparente (Volts multipliés par Ampères) dans un circuit alternatif. Il est calculé comme une décimale ou un pourcentage entre 0-1 pf et 0-100% c’est-à-dire 0,9 pF = 90%.

Plus le facteur de puissance est proche de l’unité (1 pf), plus les deux formes d’onde sont en phase l’une avec l’autre et l’appareil utilise la puissance plus efficacement, d’où la raison pour laquelle le facteur de puissance est lié à l’efficacité de l’onduleur.

La convention stipule que les charges inductives sont définies comme une puissance réactive positive, les charges capacitives étant définies comme une puissance réactive négative. Mais le facteur de puissance n’est jamais décrit comme positif ou négatif, il est soit en retard, soit en avance.

Facteur de puissance retardé

Il s’agit de charges pour lesquelles la forme d’onde du courant est en retard sur la tension d’un facteur égal à la réactance de la charge, typiquement entre 0,5 et 0,95.

Dans l’image ci-dessous, une charge de 2300 VA avec un retard de 0,766 pf aurait une valeur de puissance réelle de 1762 W (1,76 kW).

Facteur de puissance unitaire

Les charges à facteur de puissance unitaire (1 pf) ont les formes d’onde de courant et de tension en phase les unes avec les autres. Dans l’exemple ci-dessous, une charge de 2300 VA avec 1 pf a une valeur de puissance réelle de 2300 W (2,3 kW).

Facteur de puissance de tête

Les charges ayant un facteur de puissance de tête ont une forme d’onde de courant qui devance la tension d’un facteur égal à la réactance de la charge, généralement entre 0,8 et 0,95.

En utilisant les mêmes 2300 VA que dans les exemples précédents, un facteur de puissance avancé de 0,766 a une valeur de puissance réelle de 1762 W (1,76 kW).

Comment le facteur de puissance influence-t-il la conception du système ASI ?

Traditionnellement, les systèmes ASI étaient conçus pour supporter des charges avec des facteurs de puissance unitaires ou retardés.

Cependant, les alimentations sans coupure modernes peuvent aussi maintenant gérer des facteurs de puissance avancés. Cela nécessite cependant une planification minutieuse lors de l’installation, car les facteurs de puissance avancés peuvent placer une surcharge sur l’ASI qu’elle peut ne pas reconnaître.

Les serveurs à lames sont le meilleur exemple d’une charge avec un facteur de puissance capacitif. Ils sont capables d’une plus grande puissance de traitement dans un espace rack moins important que les serveurs de fichiers traditionnels et ont été largement adoptés dans les secteurs des télécommunications et des centres de données en raison d’avantages tels que la simplification du câblage et la réduction de la consommation électrique.

Il existe plusieurs façons d’essayer de réduire l’impact des facteurs de puissance principaux, notamment en augmentant la taille de l’ASI, mais l’approche la plus courante consiste à utiliser des filtres harmoniques actifs avec une correction du facteur de puissance en sortie.

Cela fournit une charge plus acceptable à l’ASI, mais cela réduit l’efficacité, prend plus d’espace au sol et augmente les coûts d’investissement.