ضریب توان یا پاور فکتور (Power Factor) در یک سیستم الکتریکی AC به معنی نسبت توان واقعی به توان ظاهری میباشد و مقدار آن بین ۰ تا ۱ است. توان واقعی در واقع توانایی یک مصرف کننده برای تبدیل انرژی الکتریکی به دیگر شکلهای انرژی را بیان میکند در حالی که توان ظاهری در اثر وجود اختلاف بین ولتاژ و جریان بوجود میآید. با توجه به نوع بارها و میزان توان راکتیو، توان ظاهری میتواند از توان واقعی بیشتر باشد. در برخی کاربردها بجای اصطلاح ضریب توان از کسینوس فی نیز استفاده میگردد.
ضریب توان یا پاور فکتور (pf) تفاوت بین انرژی واقعی مصرف شده (وات) و توان ظاهری (ولت ضربدر آمپر) در مدار AC است.
نماد آن pf است
و به صورت اعشاری یا درصدی بین 0-1 pf و 0-100٪ محاسبه می شود.
مثلا 0.9 یا pF = 90٪
هر چه ضریب توان به واحد (1 pf) نزدیکتر باشد، دو شکل موج به یکدیگر نزدیکتر هستند و دستگاه به طور موثرتری از توان استفاده میکند، بنابراین ضریب توان به راندمان UPS مربوط میشود.
نسبت توان کاری بر حسب کیلووات اندازه گیری می شود. اما نسبت توان ظاهری بر حسب کیلو وات آمپر اندازه گیری می شود.
بنابراین حواستان باشد که توان کاری را با توان ظاهری اشتباه نگیرید.
ضریب توان ورودی یو پی اس
ضریب توان ورودی یو پی اس نسبت توان اکتیو ورودی یو پی اس به توان ورودی است.
ups نه تنها بخشی از منبع تغذیه است، بلکه یک بار بر روی منبع برق شهری به حساب می آید.
این یعنی اینکه منبع تغذیه بدون وقفه نه تنها برق اکتیو را از برق دریافت می کند، بلکه توان راکتیو را نیز دریافت می کند.
اجازه دهید این موضوع را با ذکر یک مثال برایتان شفاف سازی کنیم.
فرض را بر این می گیریم که یک ups با ضریب توان ورودی 0.8 و توان ورودی 100kva پیکربندی کنید، زمانی که خروجی منبع تغذیه اضطراری در بار کامل باشد، UPS 80 کیلووات برق اکتیو از شبکه و همچنین 60kvar جذب می کند.
بنابراین شما باید سیستم منبع تغذیه را با ظرفیت برق 150kva تجهیز کنید.
فراموش نکنید که ضریب توان ورودی یو پی اس با میزان بار روی خروجی یو پی اس متفاوت است.
کم بودن ضریب توان (بیشتر بودن توان ظاهری نسبت به توان واقعی) در یک مدار باعث بالا رفتن جریان در مدار و نتیجه آن بالا رفتن تلفات در مدار میشود. در واقع ضریب توان میزان راندمان و کارکرد موثر را نشان می دهد. هر چه ضریب توان بالا تر باشد میزان راندمان بالاتری خواهیم داشت.
محاسبه ضریب توان:
Power Factor=P/S
توان AC در یک مصرفکننده دارای سه بخش است:
- توان واقعی با P نشان داده میشود و یکا آن وات (Watt) است و برابر است باP=VIcos(∅)
- توان راکتیو با Q نشان داده میشود و یکا آن وار (Var) است و برابر است باP=VIsin(∅)
- توان ظاهری با S نشان داده میشود و یکا آن ولت-آمپر(VA) است و برابر است با P=VI
رابطه بین این سه پارامتر توان :S2=P2+Q2
اندازهگیری ضریب توان:
برای اندازه گیری این فاکتور نیاز به کلمپ پاور متر یا توان سنج انبری داریم. کلمپ را دور تک فاز بار که جریان از آن عبور میکند می اندازیم سپس پروب های قرمز و مشکی را به دو سر فاز و نول ولتاژ وصل کنید. سپس سلکتور را برروی توان گذاشته و مقدار توان بر حسب وات را مشاهده خواهید کرد. با استفاده از منو انتخاب، بر روی PF رفته و میزان PF را روئت خواهید کرد. در برخی مدلها امکان اندازه گیری PF سه فاز نیز امکان پذیر است.