Mit jelent a teljesítménytényező egy UPS esetében?

A teljesítménytényező (pf) a váltakozó áramú áramkörben ténylegesen felhasznált energia (watt) és a látszólagos teljesítmény (volt és amper szorzata) közötti különbség. Tizedesjegyben vagy százalékban számítják ki 0-1 pf és 0-100% között, azaz 0,9 pF = 90%.

Minél közelebb van a teljesítménytényező az egységhez (1 pf), annál közelebb van egymáshoz a két hullámforma fázisban, és a készülék hatékonyabban használja fel a teljesítményt, ezért kapcsolódik a teljesítménytényező az UPS hatékonyságához.

Az egyezmény szerint az induktív terhelések pozitív reaktív teljesítményként, a kapacitív terhelések pedig negatív reaktív teljesítményként vannak meghatározva. A teljesítménytényezőt azonban sohasem pozitívnak vagy negatívnak írják le, hanem vagy késleltetettnek vagy vezetőnek.

Késleltetett teljesítménytényező

Ezek olyan terhelések, ahol az áram hullámformája a terhelés reaktanciájával megegyező, jellemzően 0,5 és 0,95 közötti tényezővel marad el a feszültségtől.

A lenti képen egy 2300 VA terhelés 0,766 pf késleltetéssel 1762 W (1,76 kW) valós teljesítményértékkel rendelkezne.

Egységteljesítménytényező

Egységteljesítménytényezőjű (1 pf) terhelésnél az áram és a feszültség hullámformája fázisban van egymással. Az alábbi példában egy 2300 VA terhelés 1 pf-vel 2300 W (2,3 kW) valós teljesítményértékkel rendelkezik.

Vezető teljesítménytényező

A vezető teljesítménytényezőjű terheléseknél az áram hullámformája a terhelés reaktanciájának megfelelő, általában 0,8 és 0,95 közötti tényezővel vezet a feszültséghez képest.

A korábbi példákkal megegyező 2300 VA-t használva a 0,766-os vezető teljesítménytényező 1762 W (1,76 kW) valós teljesítményértéket jelent.

Hogyan befolyásolja a teljesítménytényező az UPS-rendszerek tervezését?

Hagyományosan az UPS-rendszereket egységnyi vagy késleltetett teljesítménytényezőjű terhelések támogatására tervezték.

A modern szünetmentes tápegységek azonban már képesek vezető teljesítménytényezők kezelésére is. Ez azonban gondos tervezést igényel a telepítés során, mivel a vezető teljesítménytényezők olyan túlterhelést jelenthetnek az UPS számára, amelyet az esetleg nem ismer fel.

A penge szerverek a legjobb példa a vezető teljesítménytényezővel rendelkező terhelésre. A hagyományos fájlszervereknél kisebb rackhelyen nagyobb feldolgozási teljesítményre képesek, és széles körben elterjedtek a távközlési és adatközponti szektorban az olyan előnyök miatt, mint az egyszerűsített kábelezés és a csökkentett energiafogyasztás.

A vezető teljesítménytényező hatásának csökkentésére többféle módon is lehet próbálkozni, többek között az UPS méretének növelésével, de a legelterjedtebb megközelítés a kimeneti teljesítménytényező-korrekcióval ellátott aktív harmonikus szűrők alkalmazása.

Ez elfogadhatóbb terhelést biztosít az UPS számára, de csökkenti a hatékonyságot, több helyet foglal és növeli a tőkeköltségeket.