科士达UPS电源M30K 30KVA/24KW技术参数
科士达UPS电源有两个功率因数值:输入功率因数和输出功率因数。输入功率因数表示UPS对电网有功功率的吸收能力及对电网的影响程度;输出功率因数表示APCUPS对非线性负载的适应能力。当然,对输入功率因数的要求显然是越高越好,而UPS得输出功率因数却并不一定越高越好。
下面先来看看几个概念
视在功率(S):即交流电压和交流电流的乘积。其单位为伏安,APCUPS电源的标称容量就是指其视在功率,即额定输出电压和额定输出电流的乘积。用公式表示为:S=U×I
视在功率包括两部分:输出有功功率(P)和无功功率(Q)。
有功功率(P):指直接做功的部分,单位为瓦(W)。比如使灯发亮,使电机运转等。因为这个功率做功后都变成了热量,转化成热能、光能、机械能等,可以被人明显地感知到。有功功率只是视在功率的一部分,它与视在功率的关系为:P=S×cosφ=U×I×cosφ
其中cosφ即为功率因数,角φ是在非线性负载时,电压电流的相位差。功率因数表征着UPS输出有功功率的能力。
无功功(Q):是指储存在电路中但不直接做功的那部分功率,单位为乏(var)。其数值用公式表示为:Q=S×sinφ=U×I×sinφ
无功功率不转化为其他的能量形式,但对于计算机等非线性负载来说,没有无功功率却根本无法工作。
大多数人都认为既然无功功率不做功,当然可以不要。于是认为功率因数为1的电源好,可以输出大的功率。实际情况并非如此。
从负载方面来说。
比如说计算机吧,当市电输入后,要进行整流处理,如果去掉输出端的电容C,将整流桥的输出电压直接输出给计算机,则这时计算机的功率因数接近于1,但输出的直流电压是忽大忽小,上下起伏的脉动波,显然这样的电压是无法让计算机正常工作的,这么高的功率因数又有什么用呢?为了让计算机能正常工作,在整流桥输出端加个大电容,来进行滤波,以向计算机输入平滑的直流电压Uo,这个电容滤波器就像一个水库一样,里面必须储存足够数量的电荷,在整流桥输出电压偏低时,补充电荷;偏高时储存电荷,保证Uo的电压不会有显著的脉动变化,以输出平滑的直流电压。储存在电容器里的这部分能量其实就是无功功率。有的平滑滤波电路用电感或电容与电感共同组成,但无论哪种,原理都是相通的,可电路中,只要存在电容或电感,功率因数就不会再为1了。说,计算机之类的非线性负载不仅需要有功功率,同样也需要无功功率才能正常工作。
再从电源设备-UPS来说。
APCUPS电源绝大多数都是用于计算机或类似计算机之类的非线性负载,很少有用来照明或带电热器之类的线性负载。这类非线性设备一般都是直接输入市电后进行整流、滤波。这些设备对市电构成了非线性负载,功率因数基本上在0.6~0.7。从电路的基本原理来说,当负载阻抗于电源阻抗相等时,电源的利用率高,工作在佳状态,此时电源与负载才叫匹配。为了使UPS和这些设备匹配,好也应具有相近甚至相等的功率因数值。如世界上的UPS品牌,美国的APCUPS电源具有这样的输出功率因数。