Vad betyder effektfaktor med en UPS?

Peffektfaktor (pf) är skillnaden mellan den faktiska förbrukade energin (watt) och den synliga effekten (volt multiplicerat med ampere) i en växelströmskrets. Den beräknas som en decimal eller procentandel mellan 0-1 pf och 0-100 %, dvs. 0,9 pF = 90 %.

Jo närmare effektfaktorn är en enhet (1 pf), desto närmare är de två vågformerna i fas med varandra och enheten använder strömmen mer effektivt, vilket är anledningen till att effektfaktorn är relaterad till UPS effektivitet.

Konventionen föreskriver att induktiva belastningar definieras som positiv reaktiv effekt, medan kapacitiva belastningar definieras som negativ reaktiv effekt. Men effektfaktorn beskrivs aldrig som positiv eller negativ, den är antingen eftersläpande eller ledande.

Lagging Power Factor

Dessa är belastningar där den aktuella vågformen släpar efter spänningen med en faktor som är lika med belastningens reaktans, vanligtvis mellan 0,5 och 0,95.

I bilden nedan skulle en belastning på 2300 VA med en eftersläpande 0,766 pf ha ett verkligt effektvärde på 1762 W (1,76 kW).

Unity Power Factor

Laster med enhetlig effektfaktor (1 pf) har ström- och spänningsvågformerna i fas med varandra. I exemplet nedan har en 2300 VA-last med 1 pf ett verkligt effektvärde på 2300 W (2,3 kW).

Förande effektfaktor

Laster med ledande effektfaktor har en strömvågform som leder spänningen med en faktor som är lika med lastens reaktans, vanligtvis mellan 0,8 och 0,95.

Med samma 2300 VA som i tidigare exempel har en ledande effektfaktor på 0,766 ett verkligt effektvärde på 1762 W (1,76 kW).

Hur påverkar effektfaktorn utformningen av UPS-system?

Traditionellt sett har UPS-system utformats för att stödja belastningar med enhetlig eller eftersläpande effektfaktor.

Moderna avbrottsfria nätaggregat kan dock numera även hantera ledande effektfaktorer. Det kräver dock noggrann planering vid installationen, eftersom ledande effektfaktorer kan ge UPS-enheten en överbelastning som den kanske inte känner igen.

Bladservrar är det bästa exemplet på en belastning med ledande effektfaktor. De har större processorkraft på mindre rackutrymme än traditionella filservrar och har fått stor spridning inom telekom- och datacentersektorn på grund av fördelar som förenklad kabeldragning och minskad energiförbrukning.

Det finns flera sätt att försöka minska effekterna av ledande effektfaktorer, bland annat genom att öka storleken på UPS-enheten, men det vanligaste tillvägagångssättet är att använda aktiva harmoniska filter med effektfaktorkorrigering i utgången.

Detta ger en mer acceptabel belastning till UPS:en, men det minskar effektiviteten, tar mer golvutrymme i anspråk och ökar kapitalkostnaderna.