Der Leistungsfaktor (pf) ist die Differenz zwischen der tatsächlich verbrauchten Energie und der Scheinleistung in einem Wechselstromkreis. Die Berechnung erfolgt als Dezimalzahl oder Prozentsatz zwischen 0–1 pF und 0–100 %, dh 0,9 pF = 90 %.

USV-Eingangsleistungsfaktor

Der USV- Eingangsleistungsfaktor ist das Verhältnis der USV-Eingangswirkleistung zur Eingangsleistung. Die USV ist nicht nur Teil der Stromversorgung, sondern belastet auch die Stromquelle. Dies bedeutet, dass die USV-Stromversorgung nicht nur Wirkleistung aus dem Netz bezieht, sondern auch Blindleistung.
Der USV-Gleichrichter verfügt über reaktive und kapazitive Komponenten und hat daher auch einen Leistungsfaktor, der bei der Herstellung der vorgeschalteten elektrischen Verbindung berücksichtigt werden muss. Der USV-Eingang ist ein Konstruktionsmerkmal und wird in der Regel vom Hersteller in der technischen Spezifikation angegeben.
Bei der modernen IGBT-Front-End-Gleichrichtertechnologie liegt der Eingang bei 100 % Nennlast typischerweise nahe eins, 0,99.

Der Nennausgangsleistungsfaktor der USV ist ein Designfaktor der USV

Der Nennausgangsleistungsfaktor beschreibt die maximale aktive und scheinbare Belastung, die die USV konstruktionsbedingt tolerieren kann. Beispielsweise kann eine 100-kVA-USV pf 1.0 Lasten bis zu 100 kW verarbeiten. Bei einem Leistungsfaktor von 0,8 betragen diese Lasten 80 kW bzw. 100 kVA. Um die USV richtig auszuwählen und zu dimensionieren, sollten Sie die gesamte Wirk- und Scheinleistung der Last kennen. Eine USV mit einem Nennleistungsfaktor von beispielsweise 0,8 kann auch Lasten mit höherem Faktor bewältigen – und umgekehrt.

Nacheilender Leistungsfaktor

Dies sind Lasten, bei denen die Stromwellenform der Spannung um einen Faktor nacheilt, der der Reaktanz der Last entspricht, typischerweise zwischen 0,5 und 0,95.
Im Bild unten hätte eine 2300-VA-Last mit einer Verzögerung von 0,766 pf einen tatsächlichen Wert von 1762 W (1,76 kW).

Leistungsfaktor Eins

Bei Lasten mit einem Leistungsfaktor von eins sind die Strom- und Spannungswellenformen miteinander phasengleich. Im folgenden Beispiel hat eine 2300-VA-Last mit 1 PF einen realen Wert von 2300 W (2,3 kW).

Voreilender Leistungsfaktor
Lasten mit einem voreilenden Leistungsfaktor haben eine Stromwellenform, die der Spannung um einen Faktor vorauseilt, der der Reaktanz der Last entspricht, normalerweise zwischen 0,8 und 0,95.

Unter Verwendung der gleichen 2300 VA wie in den vorherigen Beispielen hat ein führender Leistungsfaktor von 0,766 einen realen Wert von 1762 W (1,76 kW).

Eine USV muss verschiedene Arten von Lastgeräten unterstützen und diese können über nichtlineare Eingangsstufen verfügen. Die Kompatibilität der USV-Ausgangsstufe (d. h. des Wechselrichters) mit verschiedenen Arten nichtlinearer Lastgeräte wird normalerweise in der Produktdokumentation angegeben
. Beachten Sie, dass:

In Fällen mit hohen Einschaltströmen oder Spitzenströmen – z. B. Motorlasten – liefert selbst der angegebene Bereich der USV-Leistung nicht genügend Details, um festzustellen, ob die USV die Last unterstützen kann.
 Bei statischen Lasten kann die USV-Spezifikation zur Bestimmung der Konformität herangezogen werden.

Wie wählt man UPS aus?

Eine USV mit einem Nennfaktor von 1,0 bedeutet, dass Sie die gleiche Menge an kVA und kW aus dem Gerät herausholen. Bei vielen modernen Geräten ist dies eine gute Übereinstimmung, da der Lastverbrauch in kVA und kW normalerweise ähnlich ist. Wenn der Last-Leistungsfaktor jedoch von Eins abweicht, ist die kVA-Nennleistung und nicht die kW-Nennleistung der dominierende Grenzwert. Zum Beispiel für eine Last mit einer Nennleistung von 80 kW / 100 kVA (pf 80/100 = 0,8):

 Wenn der USV-Nennausgangsleistungsfaktor 1,0 beträgt, muss die USV-Nennkapazität mindestens 100 kW/100 kVA betragen (100 = 100 * 1,0).
 Wenn der Nennausgangsleistungsfaktor der USV 0,8 beträgt, muss die Nennkapazität der USV mindestens 80 kW/100 kVA betragen (80 = 100 * 0,8).

Der Leistungsfaktor ist ein wichtiger Aspekt bei der Auswahl einer USV. Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass, wenn die USV die tatsächliche Kapazität und die von der Last verbrauchte Blindleistung nicht bewältigen kann, schnell eine Überlastsituation entsteht, die zu einer Beschädigung oder einem Ausfall der USV führen kann und die kritische Last ungeschützt werden lässt.