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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage bzgl. dem Zusammenhang von Leistungsfaktoren am Ein- und Ausgang und Wirkungsgraden von USV Systemen und hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt.

Folgender Sachverhalt:
Wir haben hier eine 3phasige Online-USV für unseren Serverraum.
Folgende Werte sind an der USV auslesbar:
Eingang USV:
L1 = 27,2 A
L2 = 27,9 A
L3 = 31,9 A

Ausgang USV:
L1 = 37 A
L2 = 15 A
L3 = 16 A

Hieraus habe ich am Eingang die Scheinleistungen 20,09 kVA und am Ausgang 15,7 kVA berechnet. D.h. Wirkungsgrad bezogen auf Scheinleistung = 76%

Als Eingangsleistungsfaktor nehme ich 0,99 an, da es sich um eine recht neue USV handelt und ich davon ausgehe, dass sie über eine Leistungsfaktorkorrektur verfügt.
Als Ausgangsleistungsfaktor gehe ich von 0,9 aus, was laut Internetrecherche bei USVen im IT-Bereich in Verbindung mit neueren Servern wohl üblich ist.

Demnach erechnet sich m.E.n. eine Wirkleistung von 19,89 kW am Eingang und 14,13 kW aus Ausgang.
D.h. Wirkungsgrad bezogen auf Wirkleistung = 69%

Meine Fragen hierzu:
1.) Habe ich richtig gerechnet? Liegen irgendwo Denkfehler vor?

2.) Wie ist der tatsächliche Wirkungsgrad der USV? Muss man hierfür Scheinleistung (hier 76% Wirkungsgrad) oder unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Leistungsfaktoren am Ein- und Ausgang die Wirkleistung zugrunde legen (hier Wirkungsgrad = 69%)?

3. Am Ausgang L1 wird eine höhere Stromstärke angezeigt als am Eingang L1. Ist dies technisch möglich? Wie gesagt handelt es sich um eine Online-USV mit Gleich- und Wechselrichter.


Vielen Dank vorab für ihre Hilfe!
Casper

» Hallo zusammen,
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» ich habe eine Frage bzgl. dem Zusammenhang von Leistungsfaktoren am Ein-
» und Ausgang und Wirkungsgraden von USV Systemen und hoffe, dass ihr mir
» weiterhelfen könnt.
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» Folgender Sachverhalt:
» Wir haben hier eine 3phasige Online-USV für unseren Serverraum.
» Folgende Werte sind an der USV auslesbar:
» Eingang USV:
» L1 = 27,2 A
» L2 = 27,9 A
» L3 = 31,9 A
»
» Ausgang USV:
» L1 = 37 A
» L2 = 15 A
» L3 = 16 A
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» Hieraus habe ich am Eingang die Scheinleistungen 20,09 kVA und am Ausgang
» 15,7 kVA berechnet. D.h. Wirkungsgrad bezogen auf Scheinleistung = 76%
»
» Als Eingangsleistungsfaktor nehme ich 0,99 an, da es sich um eine recht
» neue USV handelt und ich davon ausgehe, dass sie über eine
» Leistungsfaktorkorrektur verfügt.
» Als Ausgangsleistungsfaktor gehe ich von 0,9 aus, was laut
» Internetrecherche bei USVen im IT-Bereich in Verbindung mit neueren
» Servern wohl üblich ist.
»
» Demnach erechnet sich m.E.n. eine Wirkleistung von 19,89 kW am Eingang und
» 14,13 kW aus Ausgang.
» D.h. Wirkungsgrad bezogen auf Wirkleistung = 69%
»
» Meine Fragen hierzu:
» 1.) Habe ich richtig gerechnet? Liegen irgendwo Denkfehler vor?
»
» 2.) Wie ist der tatsächliche Wirkungsgrad der USV? Muss man hierfür
» Scheinleistung (hier 76% Wirkungsgrad) oder unter Berücksichtigung der
» unterschiedlichen Leistungsfaktoren am Ein- und Ausgang die Wirkleistung
» zugrunde legen (hier Wirkungsgrad = 69%)?
»
» 3. Am Ausgang L1 wird eine höhere Stromstärke angezeigt als am Eingang L1.
» Ist dies technisch möglich? Wie gesagt handelt es sich um eine Online-USV
» mit Gleich- und Wechselrichter.
»
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» Vielen Dank vorab für ihre Hilfe!
» Casper

Hallo,

aktuelle Rechnernetzteile haben i.d.R. auch eine Leistungsfaktorkorrektur, so dass lastseitig der Leistungsfaktor durchaus höher sein könnte.

Bei deiner USV hast du außerdem ständig eine doppelte Umwandlung (AC->DC und DC->AC), so dass sich die Wirkungsgrade multiplizieren.

Da es nur eine Zwischenkreisspannung gibt, stehen die Ein- und Ausgangsströme in keiner Beziehung. Die Ausgangsströme ergeben sich durch die Last, die Eingangsströme sollten symmetrisch sein, insofern wundert mich insbesondere die Abweichung von I3 um einige Ampere.

Letztlich Aufschluss über den Wirkungsgrad erhältst Du nur durch eine Messung, ein gewöhnlicher Ferraris-Zähler sollte gute Dienste leisten.

Schöne Grüße,
Björn

Hallo Björn,

vielen Dank für die Antwort!

Meine 3. Frage bzgl. der Abhängigkeit der Phasen am Ein- und Ausgang ist damit beantwortet und meine Vermutung wurde bestätigt.

Leider werden meine beiden anderen Fragen noch nicht vollständig beantwortet.

Du schreibst: » Letztlich Aufschluss über den Wirkungsgrad erhältst Du nur durch eine Messung, ein gewöhnlicher Ferraris-Zähler sollte gute Dienste leisten."

Wir haben bereits gemessen um den Wirkungsgrad zu ermitteln. Meine Frage zielte darauf ab ob ich die Messergebnisse richtig interpretiere!?

Vielen Dank und Grüße,
Casper

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» Hallo,
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» aktuelle Rechnernetzteile haben i.d.R. auch eine Leistungsfaktorkorrektur,
» so dass lastseitig der Leistungsfaktor durchaus höher sein könnte.
»
» Bei deiner USV hast du außerdem ständig eine doppelte Umwandlung (AC->DC
» und DC->AC), so dass sich die Wirkungsgrade multiplizieren.
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» Da es nur eine Zwischenkreisspannung gibt, stehen die Ein- und
» Ausgangsströme in keiner Beziehung. Die Ausgangsströme ergeben sich durch
» die Last, die Eingangsströme sollten symmetrisch sein, insofern wundert
» mich insbesondere die Abweichung von I3 um einige Ampere.
»
» Letztlich Aufschluss über den Wirkungsgrad erhältst Du nur durch eine
» Messung, ein gewöhnlicher Ferraris-Zähler sollte gute Dienste leisten.
»
» Schöne Grüße,
» Björn

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» Wir haben bereits gemessen um den Wirkungsgrad zu ermitteln.

mit einem gewöhnlicher Ferraris-Zähler ?

» »
» » Wir haben bereits gemessen um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
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» mit einem gewöhnlicher Ferraris-Zähler ?

Die USV gibt wie gesagt die oben genannten Werte bzgl. Stromstärke auf den einzelnen Phasen aus und mit denen habe ich (versucht) zu rechnen. Meine Fragen beziehen sich wie gesagt darauf ob ich richtig gerechnet habe (von Stromstärke auf Schein- und Wirkleistung) und ob meine Schlussfolgerungen bzgl. Wirkungsgraden korrekt sind.

» Die USV gibt wie gesagt die oben genannten Werte bzgl. Stromstärke auf den
» einzelnen Phasen aus und mit denen habe ich (versucht) zu rechnen.

Und die Spannungen hast du gemessen?

» aktuelle Rechnernetzteile haben i.d.R. auch eine Leistungsfaktorkorrektur,

Das Kleinvieh aber nicht.

» » Die USV gibt wie gesagt die oben genannten Werte bzgl. Stromstärke auf
» den
» » einzelnen Phasen aus und mit denen habe ich (versucht) zu rechnen.
»
» Und die Spannungen hast du gemessen?

Ja die Spannungen liegen je Phase bei 230 bis 233 Volt.