从上式可以看出,逆变器输出首先并联了一个小于1W的电抗,如果让逆变器输出端建立起220V的电压,首先要向电容C提供一个电流IC,其值的大小为:
![机房供电选型中 一个不可忽视的UPS指标](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/176728_2_0.jpg)
而原来逆变器可以提供的电流IINV为:
![机房供电选型中 一个不可忽视的UPS指标](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/176728_2_1.jpg)
很显然,必须从逆变器输出电流中减去上述的容性电流,余下的才是负载应得的电流Ir,即:
![机房供电选型中 一个不可忽视的UPS指标](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/176728_2_2.jpg)
那么此时负载上能够得到的功率Pr就只有:
Pr =241A´220V»53kW (8)
或者用功率计算式得出同样的结果:
![机房供电选型中 一个不可忽视的UPS指标](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/176728_2_3.jpg)
因此负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时,只能给出53kW的功率,其它功率都内耗了。原因是以往的工频机型UPS逆变器大都是按功率因数选择功率管的,例外者不多。所以在以往的机器中不止一次地证明了这个结论。也就是说当负载的输入功率因数不等于UPS的负载功率因数时,UPS就必须降额使用。这是一般规律,当然对不同负载功率因数的UPS有着不同的降额值。
3. 对UPS功率因数的误解危害
正是由于有的用户将负载功率因数误认为是UPS的“输出功率因数”,不但将归属关系搞错了,而且还引出了一个根本不存在的概念。既然是“UPS的输出功率因数”,那么UPS的输出功率就必须服从这个功率因数值,也就是说“功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时也应给出80kW的输出功率”。如果这种误解仅仅是个别用户,最多导致用户和供应商方面的矛盾。但如果是制定标准者陷入这个误区,危害就是全国的UPS制造商。
和负载功率因数并列的一个量就是UPS输出电压的谐波失真度,有的将二者混为一谈,认为只要输出电压的谐波失真度达到要求,那么负载功率因数也就知道了,所以可以不要。实际上在产品设计中负载功率因数和谐波失真虽然有些联系,但不是一码事,各自的考虑不同。谐波失真度就好比是衡量这件衣服做得活计好不好,针脚密不密,样式好不好。而功率因数表示的则是男服装还是女服装,是什么款式和多大号的衣服,等等。
更令人费解的是有些读者至今仍认为功率因数是百分数,常听到有人问:你的UPS输入功率因数是百分之多少?这从上面的计算就可清楚地看到,有功功率和无功功率是正交关系。所以有功功率和无功功率是不能直接加减的。比如上面的例子,如果将80kW看做80%,那么60kvar就是60%,这样一来有功功率和无功功率加在一起就是140%,显然是不对的。这个最基本的基本概念如果搞不清楚,其他概念就很难去理解了!
当前的IT负载都把输入功率因数补偿到了0.95以上,有的甚至补过了头,略显容性。所以当今UPS的负载功率因数也与时俱进地做到了0.9,实际上目前绝大多数高频机UPS都做到了这个指标,但也并不意味着带线性负载时100kVA可以给出90kW。
四、对其它的误解
当今UPS的发展方向是高频机型UPS,这是相对于传统的工频机型UPS而言。所谓工频机型UPS,现在的说法就是UPS的主电路(整流器和逆变器)只要不是都工作在数倍50Hz以上频率就是工频机型UPS。比如传统UPS的输入整流器还是采用半控器件可控硅,仍工作在50Hz的电网工业频率,而高频机型UPS的主电路(整流器和逆变器)都采用了全控器件IGBT,都工作在数千赫兹,是50Hz的几十到几百倍。正是由于频率的区别才有了工频机型UPS和高频机型UPS之说。有的误解成工频机型UPS和高频机型UPS的区别是有无输出变压器(这里指的是电磁式的变压器)。实际上有无变压器根本不是二者区别的关键,因为有无输出变压器和逆变器的电路结构有关:如果前面的整流器仍然是工作在50Hz的可控硅,而逆变器采用采用了半桥解构,照样可以省去变压器,难道就变成高频机UPS了!而高频机UPS的逆变器如果采用了全桥结构,就必须加变压器,难道就变成工频机UPS了!要知道电路仍然工作在数千赫兹啊,是50Hz的几十到几百倍啊!
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