UPS输出功率因数的评价及测试方法

作者:广州柏克 来源:柏克电源广东办事处 发布时间:2010-6-24 9:43:24
中有谐波电流而没有与之对应的谐波电压,所以谐波电流在输入电压的一个周期内的平均功率为零,谐波电流只是在UPS输出端与负载之间进行无功交换。尤其是二极管整流非线性负载产生的谐波电流与基波电流几乎相等。

  失真功率因数的定义为:

  PFD=VI1/VIT=I1/IT=I1/√I12+I22+I32+I42+…… (1)

  式中I1—基波电流的有效值;

  IT—包含基波电流在内的总谐波电流有效值;

  由式(1)可看出当不含基波电流I1在内的各次基波电流有效值为零时,失真功率因数PFD=1。二极管整流非线性负载的失真功率因数PFD=0。6~0。7,由式(1)可以推算出除基波以外的各次谐波电流有效值之和是基波电流有效值的1。02~1。33倍。

  当用电负载的电压与电流既有相位差φ又有谐波电流时的功率因数称为总功率因数PFT。总功率因数PFT与相移功率因数cosφ和失真功率因数PFD之间的关系为:

  PFT=cosφ×PFD (2)

  公式(2)适用于各种类型的负载。UPS所标明的输出功率因数即为总功率因数PFT,也有用cosφ来表示UPS的总功率因数,这只能说是对cosφ功率因数的一种广义理解。UPS即然是重要的交流供电设备就应该满足不同阻抗特性或针对某种阻抗特性负载的要求。即在提供有功功率的同时还必须提供负载所需要的无功功率。所以UPS的输出功率因数不仅是用来表明输出有功功率的指标,同时还是表示UPS输出无功功率的指标。经大量的测试发现,确有一些小容量(3kVA~5kVA)的UPS在用阻性负载测试时,其输出有功功率和输出电压波形失真度均符合标准要求。但改用与其输出功率因数相符合的二极管整流非线性负载测试时,UPS不但显示过载告警而且输出电压波形失真度明显增加,同时UPS产生电磁振荡及嚣叫声。这种现象说明UPS不足以提供负载所需的谐波电流,导致UPS与负载都不能正常工作。

  由此可见,在考核UPS输出能力时不能只用阻性负载测试UPS的输出有功功率,还需用与UPS输出功率因数相适应的二极管整流非线性负载、带有铁芯的感性负载和电容性负载分别进行输出功率因数的测试。只有这样才能全面考核UPS对各种阻抗特性的负载的驱动能力。

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