Работа ИБП на реактивную нагрузку
Одной из важнейших характеристик ИБП является его номинальная выходная мощность. Как известно, ее обычно указывают в вольт-амперах ( ВА ), что соответствует полной мощности (apparent power), отдаваемой в нагрузку. Активная мощность (active power) измеряется в ваттах ( Вт ), соотношение между активной и полной мощностью для синусоидальной нагрузки носит название косинус фи (cos ). Термин коэффициент мощности употребляют вместо термина косинус фи , если речь идет о нагрузке с несинусоидальным характером потребляемого тока (нелинейная нагрузка, присутствуют высшие гармоники тока).
Реактивная составляющая определяется наличием в нагрузке реактивных элементов индуктивности и/или емкости. Индуктивная составляющая присутствует во всех устройствах, имеющих трансформаторы, дроссели и другие намоточные изделия. Электродвигатели также являются индуктивной нагрузкой. Емкостная составляющая возникает при установке во входных каскадах блоков питания нагрузки конденсаторов.
При протекании тока через индуктивную нагрузку ток отстает по фазе от напряжения поэтому такую нагрузку называют еще запаздывающей ( lagging или сокращенно lag ). При подключении емкостной нагрузки ток опережает по фазе напряжение, такая нагрузка называется опережающей ( leading или сокращенно lead ).
В последнее время широкое распространение получили системы коррекции коэффициента мощности ( PFC power factor correction ). Эти системы используются в нагрузках c существенной индуктивной составляющей за счет установки дросселей в цепях импульсных преобразователей. Цель применения PFC обеспечить входной коэффициент мощности такого блока питания, близкий к 1. Единичный коэффициент мощности означает, что потребленная активная мощность близка к величине полной мощности, циркулирующие по линиям электропитания токи полностью потребляются нагрузкой (т.е. нет потерь, вызванных завышенным значением тока по u1089 сравнению с эквивалентной составляющей активной мощности, не нужно увеличивать сечение кабелей, номиналы аппаратов защиты и т.д.) Однако, каскад PFC блока питания рассчитывается на 100% загрузку этого блока, если же потребление меньше номинального, коэффициент мощности не только уменьшается, но и приобретает емкостной характер. Аналогичный эффект возникает при использовании входных пассивных фильтров ИБП, если ИБП работает на неполную нагрузку.
Блоки питания больших серверов, дисковых массивов и другого оборудования центров обработки данных, как правило, устанавливаются с резервированием (дублированием). При этом сервер с потреблением, например, 1 кВт, имеет два блока питания номинальной мощностью по 1 кВт каждый. Каскад PFC каждого блока питания рассчитан на номинальную нагрузку (1 кВт), а при одновременном включении либо блоки работают с 50% загрузкой, либо один на полную мощность, а второй вхолостую. В результате загруженные на 100% блоки питания имеют входной коэффициент мощности равный 1, а такие же блоки питания при меньшей нагрузке емкостной коэффициент мощности 1.
При установке большого числа серверного и дискового оборудования типичной является ситуация, когда суммарный коэфициент мощности равен примерно 0,85...0,95, но имеет при этом емкостной характер.
Возможность работы системы электропитания на нагрузку с емкостной и/или индуктивной составляющей должна быть указана в технических данных. В частности, в параметрах ИБП номинальная выходная мощность приведена для некоторого допустимого диапазона коэффициента мощности нагрузки например, 100 кВА при коэффициенте мощности 0,6...0,9 lag . Это означает, что при подключении к выходу нагрузки с индуктивным коэффициентом мощности от 0,6 до 0,9 данный ИБП будет выдавать на выходе в номинальном режиме ровно 100 кВА .
Как правило, все ИБП (а равно и синхронные генераторы, установленные в большинстве ДГУ), рассчитаны на работу именно с индуктивными потребителями. Поэтому зачастую в технических данных (особенно при их переводе на русский язык) опускают обозначение lag , тем самым вводя в заблуждение потенциальных покупателей этих систем.
source
Комментариев нет:
Отправить комментарий