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


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Światło dzienne, nasz naturalny regulator - odwzorowanie opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Nowe rozdzielnice Practibox S - wysoka jakość i nagrodzony design w przystępnej cenie»

nowe rozdzielnice Rozdzielnice dedykowane są przede wszystkim dla budownictwa mieszkaniowego (prywatnego jak i deweloperskiego), hoteli i obiektów biurowych. Rozdzielnice otrzymały ... czytam dalej »


Wprawiają w ruch tysiące różnych pojazdów na świecie - znasz ich?

Rozdzielnice średniego napięcia (SN) - przegląd 2019

pojazdy elektryczne Medcom Rozdzielnice 2019 porównanie
Zmieniają sposób myślenia o energii elektryczne i nie tylko... czytam więcej » Rozdzielnice średniego napięcia (SN), tak jak i inne rozdzielnice energetyczne, budowane są na napięcia znamionowe w zakresie od 7,2 do 36 kV o wartościach 7,2; 12; ... czytam dalej »

Kamery termowizyjne w cenach promocyjnych - tylko do 30 czerwca! »

Promocje na kamery termowizyjne Przy pracach instalacyjnych, a także w przemyśle, kamera termowizyjna jest nieodzownym narzędziem pracy ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Ochrona przed przepięciami systemów alarmowych»

Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu - zobacz!

Ochrona przepięciowa systemów alarmowych Elektryczni producenci w jednym miejscu
Jak ochronić różnorodne elektroniczne systemy ochrony mienia przed skutkami przepięć(...) czytam dalej » Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Ograniczniki przepięć, które wybrać?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Układy SPD typu 1 (ograniczniki przepięć typu 1) powinny być stosowane do ochrony instalacji elektrycznej oraz urządzeń przed zagrożeniami stwarzanymi(...) 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 »
5/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Stacje ładowania pojazdów elektrycznych
  • - Oświetlenie boisk piłkarskich zgodnie z wymaganiami klas oświetleniowych
Zobacz szczegóły

Wakacyjna promocja prenumeraty „elektro.info”!

Już lada moment lato, czas urlopów i błogiego odpoczynku, ale... zanim to nastąpi mamy dla Was wyjątkową letnią promocję na zakup lub przedłużenie prenumeraty „elektro.info”!

Nowe czujniki w rodzinie NIPRESS 1

Rodzina czujników ciśnienia NIVELCO została znacząco powiększona i obecnie czujniki NIPRESS pokrywają zapotrzebowanie większości branż przemysłowych dzięki szerokiej gamie dostępnych...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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