Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zasilanie urządzeń komputerowych

Prąd pobierany z sieci przez urządzenie komputerowe
Prąd pobierany z sieci przez urządzenie komputerowe
P. Biczel

Oglądając wiadomości w telewizji i czytając prasę można zauważyć, że świat energetyki zmienia się błyskawicznie. Z przekazów mediów dowiadujemy się jednak zaledwie tyle, że trzeba stosować źródła odnawialne, że należy redukować emisję CO2, że konieczna jest dywersyfikacja źródeł energii. To wszystko związane jest z wytwarzaniem energii, jej przesyłem i dystrybucją. Znacznie mniej słyszy się o jej odbiorach. A jeżeli już, to głównie, że trzeba oszczędzać energię, bo (znów) trzeba chronić klimat itd. Jednak w dziedzinie odbiorów energii w ostatnich dwudziestu latach zmieniło się bardzo dużo i wiele osób, nawet zawodowo zajmujących się projektowaniem instalacji elektrycznych, przeoczyło niektóre zmiany.

Zmiana w charakterze odbiorów energii ma szczególne znaczenie w systemach gwarantowanego zasilania (SGZ). Wpływa na konstrukcję SGZ, dobór urządzeń, szczególnie zespołu prądotwórczego i zasilacza UPS, doboru zabezpieczeń, itp.

W artykule spróbujemy przedstawić inne podejście do zasilania wybranej grupy urządzeń, w celu dalszej poprawy niezawodności zasilania. Poprzedzimy je analizą sposobu pracy wybranego odbioru i na podstawie tej analizy wprowadzimy nowe rozwiązanie. Posłużymy się przykładem zasilania sprzętu komputerowego – serwerowni, macierzy dyskowych, serwerów itp., który staje się jednym z głównych typów odbiorów zasilanych z systemów gwarantowanego zasilania.

odbiór – komputer

Właściwie należałoby powiedzieć – urządzenie elektroniczne, ponieważ nasze rozważania dotyczą również wszelkich innych urządzeń elektronicznych. Gdyby wziąć oscyloskop i zmierzyć prąd pobierany przez dowolny komputer (urządzenie komputerowe), zobaczymy na ekranie przebieg jak na rysunku 1., świadczący o tym, że:

  • odbiór jest zasilany jednofazowo,
  • odbiornikiem jest prostownik o strukturze jak na rysunku 3. [1, 7],
  • w układzie nie ma transformatora 50 Hz.

Gdyby odbiornikiem był transformator, to prąd miałyby wyraźny ślad magnesowania rdzenia (rys. 2.), zwłaszcza przy pracy bez obciążenia – urządzenie jest włączone do gniazda, ale nie pracuje. Widzimy zatem, że mamy do czynienia ze strukturą jak na rysunku 3. Łatwo to potwierdzić rozbierając zasilacz komputerowy. Odbiornikiem, który pobiera energię, jest odbiornik prądu stałego. Prostownik stanowi zaś tylko przekształtnik napięcia przemiennego na napięcie stałe.

Taką strukturę ma wiele urządzeń. Wszystkie komputerowe, ale również lampy energooszczędne [9], w szczególności napędy. Do niedawna napędy, zwłaszcza te większej mocy, były łączone bezpośrednio do sieci. Dzisiaj nawet urządzenia o mocy setek kilowatów są zasilane poprzez falowniki napędowe. W wyniku tego sieć jest obciążona przez prostownik wejściowy urządzenia popularnie zwanego falownikiem napędowym. W konsekwencji np. niektóre klimatyzatory pobierają prąd podobny do komputerów.

Należy pamiętać, że przemysłowe urządzenia komputerowe dawno przestały być odbiorami małej mocy. Serwerownie bankowe albo macierze dyskowe to zespoły różnych urządzeń komputerowych o mocach rzędu dziesiątek kilowatów. Podobnym odbiorem są popularne żarówki energooszczędne. Jakie to ma konsekwencje dla urządzeń zasilających?

konsekwencje dla układów zasilania

Najważniejszą konsekwencją jest zmiana współczynnika mocy. Obecnie wielu projektantów wciąż zakłada, że odbiornik typu biurowiec to odbiór o charakterze indukcyjnym o cosϕ≈0,8. Dlaczego? Bo jest tam wiele pomp, wentylatorów, wind, lamp itp. Większość z nich pobiera prąd jak na rysunku 1. lub podobny (w wypadku zasilania trójfazowego),  ponieważ zasilane są poprzez urządzenia przekształtnikowe zawierające w stopniu wejściowym prostownik diodowy. Jaki jest współczynnik mocy takiego odbioru? Współczynnik mocy, przy założeniu zasilania napięciem sinusoidalnym, jest zdefiniowany następująco (1) [10]:

(1)

 

gdzie:
I – wartość skuteczna prądu,
Ii – wartość skuteczna harmonicznej podstawowej prądu,
ϕ1 – przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem a harmoniczną podstawową prądu.

Widmo prądu pobieranego z sieci i przedstawionego na rysunku 1. jest pokazane na rysunku 4. Zakładamy, że napięcie zasilające jest sinusoidalne, zawiera więc tylko składową podstawową. Wartość skuteczna napięcia wynosi (2):

(2)

Wartości skuteczne prądu i pierwszej harmonicznej prądu wynoszą odpowiednio (3) i (4).

(3)

(4)

Zmierzone przesunięcie fazowe pomiędzy prądem a napięciem wynosi (5).

(5)

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zapisz się do Ligi Specjalistów i zdobywaj nagrody!

Liga Specjalistów 2.0

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl