Pobór prądu podczas postoju samochodu - jak zmierzyć pobór prądu?

Szczególnie zimą wraca temat poboru prądu podczas postoju przez urządzenia zainstalowane w samochodzie. Połączenie ujemnych temperatur z nie najnowszym akumulatorem powoduje, że wiele osób przypomina wtedy, gdzie są przewody rozruchowe.

Z doświadczenia wiem, że akumulator ołowiowy w temperaturze jednego, dwóch, stopni Celsjusza "traci" około połowy pojemności. Gdy nurkując zabieram pod wodę akumulator tego typu to oświetlenie działa przez połowę krótszy czas, niż przy temperaturze powyżej 20 stopni Celsjusza. 
Akumulator w samochodzie narażony jest zimą na jeszcze niższe temperatury.

Nie tylko "zwykłe" samochody, ze starszymi akumulatorami, mają problem z nadmiernym poborem prądu na postoju. Nie jedna super limuzyna, nawet taka z dwoma akumulatorami, po tygodniu nieużywania potrafi nie zapalić. To jest przypadłość coraz większej liczby nowoczesnych samochodów z dużą ilością elektroniki.

Musze jeszcze nadmienić, że proste przeliczenie pojemności akumulatora na czas jego pracy przy małym poborze prądu nie sprawdza się. Wygląd na to, że uruchomienie procesu "wytwarzania" nawet małej ilości energii elektrycznej przez akumulator jest okupione dodatkowymi "kosztami" i nie powoduje jego linowego rozładowania. Małe natężenia pobieranego prądu potrafią rozładować akumulator w kilka dni.
***

By pokazać jak wykonać pomiar prądu pobieranego podczas postoju samochodu przygotowałem poniższy film. Na potrzeby tego pomiaru użyłem taniego, ale przez to popularnego multimetru. Zrobiłem tak celowo, by jak najbardziej ułatwić taki pomiar osobą z mniejszym doświadczeniem.

Podczas tego pomiaru starałem się nie dopuścić do rozłączenia zasilania samochodu. Do tej pory nie spotkałem poradnika, który uwzględniał by ten aspekt.
Niektóre radioodbiorniki samochodowe tracą zapamiętane stacje po odłączeniu akumulatora. Tak samo niektóre komputery samochodowe muszą wtedy przeprowadzać od nowa adaptacje parametrów. Mogą "rozprogramować się" ustawienia elektrycznych szyb, czy kalibracja układu kierowniczego (gdy samochód posiada elektryczne wspomagania i ESP), o zegarku nie wspominając.
Dlatego pomiar jest nieco bardziej skomplikowany. Można oczywiście po prostu odłączyć klemę, podłączyć w szereg amperomierz i już - od wyposażenia samochodu zależy, co należy zrobić.

Pobór prądu podczas postoju samochodu - jak zmierzyć pobór prądu? 

Akumulator na filmie podłączony jest w sposób opisany poniżej:

***

Dodam, że częstą przyczyną problemów jest źle zainstalowane radio w samochodzie. Gdy mamy nadmierny pobór prądu warto od tego elementu zacząć poszukiwania prądożernego odbiornika energii elektrycznej.


***

Więcej na:
Tigra / samochód
***

Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)


Update: 2016.05.12
Create: 2016.05.12
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety:

Prosty pomiar dużej rezystancji

W jaki sposób zmierzyć dużą rezystancje rzędu setek megaomów, a nawet setek gigaomów? Co zrobić, gdy nie mamy specjalnego miernika, jak np. poniższy:

Możemy pomiar wielkiego oporu elektrycznego przeprowadzić za pomocą posiadanego woltomierza. Wystarczy zwykły multimetr. By pokazać, jak to się robi i by udowodnić, że temu zadaniu podoła najprostszy miernik przygotowałem poniższy film, w którym użyłem popularnych modeli multimetrów:

Prosty pomiar dużej rezystancji (rezystancja wewnętrzna V640) i rezystor 100 GΩ 

Przykład - mierzymy 100 GΩ:
Natężenie prądu ogranicza nam duża rezystancja, przykładowo 100 GΩ. W takim przypadku włączenie w szereg nawet rezystancji multimetru wynoszącej 10 MΩ stanowi tylko 0.01% rezystancji głównej.

Przy mierzonych dużych rezystancjach przydatne jest użycie woltomierza o jak największej rezystancji wewnętrznej, jak Meratronik V640, ewentualnie:

Mając woltomierz (multimetr) o rezystancji wewnętrznej wynoszącej 10 MΩ i pokazujący napięcie 1,1 mV, wiemy, że pewne natężenie prądu przepływającgo przez 10 MΩ spowodowało te wskazanie napięcia:
I = U / R
I = 0,0011 V / 10000000 Ω
I = 0,000 000 000 110 A   (110 pA)

Wiemy, że napięcie akumulatora wynosiło około 10,5 V.
R = U / I
R = 10,5 V / 0,000 000 000 110 A
R = 95 454 545 454,5455 Ω   (95.5 GΩ)

Jak widać uzyskaliśmy bardzo dobry wynik, z tolerancją lepszą niż 5%. Otrzymany rezultat jest zbliżony do wartości mierzonego rezystora - przy czym sam rezystor też ma jakąś tolerancję.

Warto sobie uświadomić, co to znaczy 100 GΩ. Wg. Wikipedii:
Zgodnie z danymi izolatory zaczynają się już od oporu 10 MΩ, a my właśnie zmierzyliśmy 10 tysięcy razy większą rezystancję.

***

Oczywiście, czym użyty miernik jest prostszy, tym uzyskany rezultat będzie obarczony większym błędem. Jednak ta metoda ma tą zaletę, że jest bardzo tania w realizacji - właściwie to bezkosztowa, gdyż każdy elektronik woltomierz posiada. Wracając do dokładności. Mierząc rezystancje typu 100 GΩ to zazwyczaj nie ma praktycznego znaczenia, czy pomylimy się nawet o 10%. Sama metoda zapewnia dużą dokładność, wymaga tylko dobrej znajomości faktycznej rezystancji wewnętrznej woltomierza, oraz jego dokładności przy pomiarze napięcia plus stabilne źródło napięcia.



****

********

Update: 2016.04.26
Create: 2016.04.24
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety: , , , , ,

Sok z brzozy

O jego właściwościach mozna zaleźć dużo informacji - więc nie będę sie powtarzać.

Napiszę jednak, że planując pobyt poza cywilizacją, na terenie gdzie występują brzozy (i wolno z nich skorzystać, oraz oczywiście jeszcze nie zazieleniła się) można do bilansu wody (płynów) dodać sok pozyskany z tego drzewa. Gdy temperatura na zewnątrz nie przekracza 10 stopni Celsjusza, a brzoza jeszcze nie ma liści, to ten sok jest bardzo orzeźwiający. Jest przepyszny. W takim soku jest wtedy około 300 cząsteczek "czegoś" na milion cząsteczek wody.

Gdy brzoza zaczyna się zielenić, a temperatura podnosić, to dla mnie sok staje się za słodki. Nie mdły, tylko po prostu po wypiciu połowy kubka pysznego soku z brzozy mam potrzebę popić to zwykłą wodą. Jak widać pomiar wykazał zwiększenie ilości cząsteczek w wodzie - zapewne jest to jakiś prosty cukier. 



***

Osmotyczny iltr wody, wymiana wszystkich filtrów i dezynfekcja


***


Więcej na:


Update: 2016.04.23
Create: 2016.04.23
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety: , , , ,

Współczynnik mocy wyjścia UPS (power factor)

Podkreślę: chodzi o wyjście (output) zasilacza awaryjnego. Zagadnienie rzadko poruszane i często niezrozumiałe,

Współczynnik mocy można obrazowo zdefiniować jako procent procent energii elektrycznej, który jest używana do wykonania użytecznej pracy. Przykład: współczynnik mocy 0,9 oznacza, że  90% mocy zostało zmienione na jakąś pracę. Idealnie było by móc wykorzystać 100% mocy, czyli wtedy współczynnik mocy powinien wynosić 1. 
Gdy współczynnik mocy różni się od jedności, to urządzenie wykonuje mniej użytecznej pracy, ale instalacja elektryczna (w tym i UPS) musi być projektowana do mocy większej, niż moc użyteczna. 

Gdy stosujemy określenie współczynnik mocy wyjścia UPS (uninterruptible power supply) możemy spróbować uprościć to zagadnienie do stwierdzenia, że wyrażamy w ten sposób odsetek energii elektrycznej, która jest dostępna jako użyteczne "źródło pracy". Ponownie, współczynnik wyrażamy analogicznie jak to określiłem w akapicie powyżej.

***

Proszę pamiętać, że zarówno wyjście UPS'a, jak i urządzenia do niego podłączone, mają określone moce w jednostkach: kW i kVA. Należy korelować odpowiednie parametry zasilania i odbiorników.

Istotne jest też, że od 1 kwietnia 2004 r. obowiązuje norma: PN-EN-61000-3-2 „Kompatybilność
elektromagnetyczna – dopuszczalne poziomy. Ograniczanie wahań napięcia i migotania światła powodowanych przez odbiorniki o prądzie znamionowym < lub = 16 A w sieciach zasilających niskiego napięcia” - dotyczy ona urządzeń jedno- i trójfazowych, pobierających prąd nie większy niż 16 A (dla każdej z faz).  [do 20 kwietnia 2016 roku obowiązuje dyrektywa EMC 2004/108/EC, a następnie dyrektywa EMC 2014/30/EU].

Oznacza to, że planując zasilanie awaryjne, należy przyjąć, że zasilane urządzenia będą mieć PF powyżej 0,9 - dzięki układom korekcji współczynnika mocy.  Jednak wartość PF zasilacza bez korekcji wynosi zwykle około 0,6. Dlatego by zmniejszyć zniekształcenia pobieranego prądu wykorzystuje się układy korekcji współczynnika mocy: pasywne lub aktywne. Elementem pasywnym może być dławik lub filtr pasmowo-przepustowy. Wtedy faktyczny PF wynosi 0,8 - 0,9.
Dlatego należy dokładnie zinwentaryzować posiadany sprzęt, oraz zastanowić się nad planami rozwoju bazy sprzętowej. Ważne jest też, by nie dopuszczać do pracy UPS'ów przy ich nominalnych mocach.

Pomocne mogą być też te wpisy:


***

Na współczynnik mocy wyjściowej największy wpływ ma technologia użyta do budowy UPS'a. Przykładowo zasilacze awaryjne typu on-line mogą mieć różne rozwiązania konstrukcyjne.

Generalnie w standardowym układzie zasilacza awaryjnego typu on-line podwójnej konwersji (Double Conversion lub rectifier/charger), w przetwornicy tranzystory IGBT są w układzie mostka H.  W takim układzie przekształtnik flyback, lub kondensatory, dostarcza moc bierną, a główny falownik dostarcza moc czynną (użyteczną). Taki układ ma często wyjściowy PF na poziomie 0,8.

Inaczej sprawa wygląda przy UPS'ie on-line "Delta Conversion". Wtedy współczynnik mocy wynosi 1,0. Jest to możliwe, ponieważ sterowanie tranzystorami IGBT odbywa sie z pełną kontrolą kształtu fali (i współczynnika mocy).


  • Ten typ UPS'a zapewnia PF symbolicznie odbiegający od jedności, zarówno na wejściu, jak i na wyjściu, przy obciążeniu czysto rezystancyjnym. 
  • Natomiast przy obciążeniu pobierającym moc w sposób zaburzony UPS Delta Conversion przeprowadza korekcję tak, że od strony zasilającej UPS widoczny jest ze współczynnikiem mocy nie gorszym niż 0,95. Ma to olbrzymie znaczenie np. dla agregatów. 
  • W przypadku zasilania UPS'a Delta Conversion energią nawet o znacznym współczynniku THD, na wyjściu nastąpi korekcja i zmniejszenie harmonicznych.


Jak powyższe ma się do innych typów UPS'ów? 
Co z typami: standby, line interactive, standby on-line hybrid, standby-ferro? Generalnie trzeba sprawdzać w dokumentacji zasilacza awaryjnego, pytać się producenta, oceniać na podstawie budowy wewnętrznej konkretnego UPS'a. W tym ostatnim przypadku wystarczy kierować się opisanymi powyżej przesłankami.


********

Więcej informacji:
Informatyka, FreeBSD, Debian


Update: 2016.06.09
Create: 2016.04.23
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety: , ,

Agregat prądotwórczy - podstawowe zasady jego doboru

Podstawową sprawą jest oszacowanie zapotrzebowania na moc. Najlepiej zmierzyć ten parametr w jakimś okresie czasu. Można też posiłkować się poniższym zestawieniem:

1) Moc agregatu zasilajacego UPS powinna być co najmniej 1,7 razy większa od mocy znamionowej UPS'a. Sam zasilacz awaryjny zasilany z agregatu musi być dostosowany do pracy z agregatem.

 2) Dla urządzeń elektronicznych podłączonych do agregatu jego moc powinna być co najmniej 1,2 razy większą niż moc znamionowa urządzeń zasilanych.

3) Moc agregatu zasilających urządzenia grzewcze (oporowe), oraz oświetlenie żarowe, powinna być większa o 1,2 razy od mocy znamionowej urządzeń.

4) Oświetlenie sodowe wymaga agregatu o mocy 5 razy większej, niż moc znamionowa tego oświetlenia.

5) Moc agregatu dla urządzeń wyposażonych w silniki elektryczne powinna być:
  • Co najmniej 1,2 razy większa od mocy silnika komutatorowego (jak w elektronarzędziach).
  • Co najmniej 1,5 razy większa od mocy silnika z falownikiem.
  • Co najmniej 3 razy większa od mocy silnika połączonego w gwiazdę, lub w trójkąt, z softstart'em.
  • Co najmniej 3 razy większa od mocy silnika połączonego w gwiazdę.
  • Co najmniej 9 razy większa od mocy silnika połączonego w trójkąt.

Przykłady:

Lodówka lub zamrażarka:
Moc potrzebna do uruchomienia: 1200 W
Moc potrzebna do pracy: 180 W

Wentylator pieca, gazowego lub na paliwo (300 W):
Moc potrzebna do uruchomienia: 1000 W
Moc potrzebna do pracy: 600 W

Telewizor:
Moc potrzebna do uruchomienia: 120 W
Moc potrzebna do pracy: 120 W

Zmywarka do naczyń:
Moc potrzebna do uruchomienia: 540 W
Moc potrzebna do pracy: 220 W

Kuchenka mikrofalowa (zależnie od mocy):
Moc potrzebna do uruchomienia: 1200 W
Moc potrzebna do pracy: 1200 W


***

Generator nie może pracować bez obciążenia. Nawet do testów. Trzeba zadbać o ten szczegół, ponieważ agregat należy okresowo testować. Tak samo groźne jest nierównomierne obciążenie faz w agregacie trójfazowym, a szczególnie trzeba uważać podłączając urządzenie jednofazowe do agregatu trójfazowego.
Do dużych agregatów pamiętajmy o grzałkach. Nawet, jak stoi w ogrzewanym pomieszczeniu. Agregat musi praktycznie natychmiast uzyskac moc nominalną, a my musimy mieć jak największą pewność jego prawidłowego rozruchu.


Powszechnym błędem jest nieuziemianie agregatów prądotwórczych. Zazwyczaj wykwalifikowany projektant dla agregatu dużej mocy takiego błędu nie popełni, ale agregaty przenośne powszechnie nie są uziemiane - pomimo, że chyba wszyscy profesjonalni dostawcy agregatów mają w
ofercie śledź uziemiający i przewód do połączenia z agregatem.



********

Więcej informacji:
Informatyka, FreeBSD, Debian

Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)



Update: 2016.06.09
Create: 2016.04.22
Autor: 1 komentarz:
Etykiety: , , ,
Subskrybuj: Posty (Atom)