Positieve arbeidsfactor en het effect op statische UPS systemen

Positieve arbeidsfactor en het effect op statische UPS systemen.
Oudere computer voedingen zijn voorzien van redelijk eenvoudige gelijkrichter systemen. De
netspanning of de No-Break voeding moet een vermogen leveren waarbij de stroom naijlt op
de spanning. Dit wordt ook wel inductief vermogen genoemd.
In de onderstaande figuur zijn de stromen in de fasen en nul getekend:
Het gevraagde vermogen wordt opgegeven in kVA’s welke is opgebouwd uit een werkelijk
vermogen (active power) en een schijnbaar vermogen (reactive power). In de meeste
gevallen is de cos. Phi ongeveer 0,8. In figuur 1. is de opbouw van het vermogen te zien.
Fig.1 vectordiagram van gevraagd vermogen.
Tegenwoordig blijken de voedingen van Pc’s vaker een capacitieve arbeidsfactor te hebben.
Hierbij ijlt de spanning dan na op de stroom. Dit kan van belang zijn voor de berekening van
de grootte van de UPS.
De uitgangsstroom van een statische UPS is de som van 2 stromen namelijk de stroom door
het uitgangsfilter en de stroom door de belasting.
fig.2. belastingsstroom
Piller Power Systems GmbH
Postbus 1017
1700 BA Heerhugowaard
Het vectordiagram geeft een beeld hoe deze stromen zijn opgebouwd in verhouding met de
blindvermogens. Het blijkt dat het filter een positieve bijdrage levert aan de belastingsstroom.
Daarom is de stroom die door de wisselrichter van de UPS geleverd wordt kleiner dan de
stroom door de belasting. Zie fig.3.
fig. 3. De bijdrage van de stroom door het filter
Op het moment dat een belasting een arbeidsfactor vraagt van 1, zoals bijvoorbeeld bij
noodverlichtingapparatuur met gloeilampen het geval is, ziet het plaatje er anders uit.
De wisselrichter zal op dat moment het vermogen moeten leveren van de belasting met
daarbij nog eens eens het vermogen van de
filter kring. Zie figuur 4.
fig. 4 situatie bij een cosinus Phi =1
Naar mate de arbeidsfactor meer capacitief wordt, zal deze de stroom van de inverter
nadelig beïnvloeden. (zie fig.5) . In figuur 5 is het plaatje getekend voor een situatie met een
arbeidsfactor van 0,68.
fig.5 situatie bij cos.φ is 0,68
Piller Power Systems GmbH
Postbus 1017
1700 BA Heerhugowaard
E.e.a. betekent dat indien de server een spanning vraagt met een positieve cosinus Phi. De
statische UPS groter moet worden gekozen, omdat anders de inverter zijn vermogen niet
naar de belasting kan leveren.
In figuur 6 wordt de totale vermogens afgifte van een UPS aangegeven in verhouding met
het blindvermogen.
Fig. 6 vermogensafgifte van een UPS
De oplossing is een grotere UPS te nemen of een dynamische UPS te overwegen. Deze
heeft het probleem niet.
Bron www.pillerpowersystems.nl
Piller Power Systems GmbH
Postbus 1017
1700 BA Heerhugowaard