Facebook

Instagram

EC-fläktar med integrerad effektfaktorkorrigering


2019-06-20

Bild: Sergey Nivens / Adobe Stock

Bild: ebm papst

Att ebm-papst sedan en tid kan erbjuda GreenTech EC-fläktar med integrerad och aktiv effektfaktor-korrigering (PFC, Power Factor Correction) och trefasförsörjning innebär att det finns en fläktlösning som svarar upp mot de höga krav som ställs i datacenters. Med PFC elimineras de problem som annars kan uppstå på grund av störande övertoner och kretsåterkoppling. Lösningen innebär att det inte krävs åtgärder som till exempel interferensdämpning vilket annars kan vara nödvändigt när fläktar är i drift parallellt.

Behovet av integrerad PFC har successivt vuxit i takt med att behovet av energibesparande lösningar ökat inom många olika applikationsområden. Kraven på energieffektivisering finns i allt från belysningssystem till elektriska drivsystem. De möjligheter som idag finns att reglera exempelvis hastigheten och effekten hos EC-fläktar till aktuellt behov kan ge stora energibesparingar och även reducerade driftskostnader.

Samtidigt som detta är en positiv utveckling ur både energi- och miljösynpunkt leder den nya tekniken till att det uppstår krav på att lösa den effekt som uppstår med fasskiftande ingångsströmmar som pulserar och kan orsaka förluster i strömförsörjningen till olika elektriska utrustningar. Den reaktiva effekt som orsakas av fasskiftningen måste också kompenseras, och detta har särskilt stor betydelse i datacenters.

EC-fläktar som inte kräver frekvensomformare
Strömförsörjningen i ett datacenter består i huvudsak av nätinmatningstransformatorer, UPS-system och standbygeneratorer. Tillsammans måste dessa komponenter säkerställa en tillförlitlig strömförsörjning med de höga krav som ställs på redundans i denna typ av applikationer. Å andra sidan kräver tillhandahållandet av ytterligare reaktiv effekt att alla komponenter som är involverade i strömförsörjningen utnyttjas för att leverera högre prestanda. En överdimensionering av strömförsörjningssystemen för att svara upp mot kraven kan dock leda till oönskade och höga kostnaderna för bland annat utrustning som ska förhindra de problem som kan uppstå med övertoner. Det är olinjära belastningar som ger upphov till övertoner genom att förhållandet mellan ström och spänning inte är konstant under en period.

Om en olinjär belastning ansluts till elnätet kommer den att dra en ström som avviker från sinusformen vilket ger upphov till övertoner. Strömmen orsakar sedan ett motsvarande spänningsfall vilket förvränger spänningskurvans sinusform, och man får motsvarande övertoner i spänningen. Asynkronmotorer är som regel försedda med frekvensomformare samt skärmade kablar mellan omformare och fläktmotorer för att reducera problemet. ebm-papst EC-fläktar har dock integrerad elektronik som eliminerar behovet av frekvensomformare och skärmade kablar. Att fläktarna dessutom har en aktiv PFC (Power Factor Correction = effektfaktorkorrigering) gör att de uppfyller alla de krav på störningsfri teknik som ställs i många känsliga miljöer.

Figuren nedan visar ingångsströmmen hos ett serverkylsystem med två fläktar som är monterade parallellt och den reaktiva effekten vid 6,69 kVA. Den reaktiva effekten är effekt som inte förbrukas av den anslutna lasten utan sänds tillbaka till växeleffektkällan. Sändandet och mottagandet av reaktiv effekt ger överföringsförluster och de reaktiva strömmarna reducerar elkraftsledningarnas kapacitet att överföra nyttig effekt. För att minska den reaktiva effekten finns olika metoder för faskompensering. Ett sätt att ta reda på hur effektivt energin används är att mäta effektfaktorn.

Den kraft som upptas i en last är produkten av spänningen och strömmen. Om en last är rent resistiv, är spänningen och strömmen i fas och all kraft kan utnyttjas på ett bra sätt. Om en last har en reaktiv komponent (dvs har kapacitans eller induktans) hamnar spänning och ström ur fas med varandra. För att optimera ett strömförsörjningssystem bör effektfaktorn ligga nära ett värde av 1.

Två EMC-standarder i fokus
Det finns två viktiga EMC-standarder (EMC-Electromagnetic Compability) som måste följas när större fläktar ska anslutas till nätet och i miljöer där det ställs höga krav på störningsfrihet och elkvalitet. Datacenters är en typisk sådan miljö. Dels är det EN 61000-3-2 (för fläktar med högst 16 A per fas) och EN 61000-3-12 (för fläktar och installationer med mer större än 16 A men högst 75 A per fas.

Många vet till exempel inte om att det finns en EMC-standard för apparater med en matningsström på högst 16 A per fas, och en standard för utrustningar med en matningsström större än 16 A men högst 75 A per fas. Det kan också vara lätt att missa att om det installeras två fläktar med en matningsström på exempelvis 10 A vardera så går det över 16 A per fas och då är det standarden för 16-75 A som är aktuell. Med de stora krav på fläktkapacitet som ofta ställs i datacenters kan det många gånger vara standarden EN 61000-3-12 som är aktuell.

När det gäller dessa standarder är det viktigt att tänka på att det inte görs någon principiell skillnad mellan apparater och installationer. Kravet på EMC gäller i gränssnittet mellan dessa och den yttre miljön. Fasta installationer, som kan vara en produktionslinje i en fabrik, kan bestå av både CE-märkta och inte CE-märkta apparater.

Då det inte finns några harmoniserade standarder för fasta installationer ställs idag krav på att en totalentreprenör använder sig av andra metoder för att visa att en installation överensstämmer med EMC-kraven. Skyddskraven i EMC-direktivet – om immunitet och emission – gäller också för fasta installationer där det sker en anpassning efter förutsättningarna på installationsplatsen. Den som utför en fast installation måste dokumentera hur skyddskraven uppfyllts och ägaren till installationen ska spara denna dokumentation så länge som exempelvis en produktionslinje är i drift.

Aktiv PFC i EC-fläktar som smidig plug & play-lösning
Vid en beskrivning av de problem som övertoner kan orsaka är det viktigt att också nämna de olinjära laster (likriktare, frekvensstyrningar, ljusbågsvakter, invertrar, switchade aggregat mm.) genererar icke-sinus strömmar. Dessa strömmar skapas av 50 Hz eller 60 Hz (beroende på land) grundton samt en mängd överlagrade strömmar som kallas övertoner. Resultatet är en distorison på spänningen och strömmen som ger en serie av relaterade sekundära effekter.

Historiskt sett har det varit vanligt att installera filterutrustning och annan teknik för att minska övertonerna. Då detta både är kostsamt och många gånger också tekniskt komplicerat har ebm-papst bedrivit ett intensivt tekniskt utvecklingsarbete för att hitta en effektivare, mer smidig och även en kostnadseffektiv lösning.

Resultatet är att ebm-papst blev den första fläkttillverkaren i världen som integrerade en trefasig aktiv PFC i vissa av företagets EC-fläktar. PFC omvandlar den pulserade ingångsströmmen hos EC-motorerna till en sinusformad ström, vilken sedan skiftas så att den befinner sig i fas med spänningen. Detta minskar kraftigt risken för övertoner vilket gör det möjligt att uppfylla kraven i standarden EN 61000-3-2 utan några konstruktionsförändringar.

Först ut att få integrerad PFC var RadiPac-fläktar i storlekarna 450, 500 och 560 mm med motoreffekten 3 kW. Därefter skedde samma anpassning av fläktarna RadiCal med storlekarna 500, 560 och 630 mm. För exempelvis datacenters innebär ebm-papst utveckling av en integrerad och smidig plug & play lösning för PFC att man på ett enkelt sätt kan försäkra sig om ett skydd mot övertoner och en störningsfri miljö med hög elkvalitet. Till detta ska också läggas de stora möjligheter som finns att med EC-fläktarna uppnå betydande energibesparingar.



Källa: ebm-papst


Skriv ut



Shareholder team: Alexandra Kulldorff, Eric Zhang, Markus Holmberg, Karin Ebbinghaus (Almi Invest) och Hongxia Li Karlsson.
Shareholder team: Alexandra Kulldorff, Eric Zhang, Markus Holmberg, Karin Ebbinghaus (Almi Invest) och Hongxia Li Karlsson.

Almi Invest investerar i Biofiber Tech vars nya material ersätter plaster

Almi Invest investerar 3 miljoner kronor i Biofiber Tech Sweden AB. I emissionen på 6,65 miljoner kronor går även existerande ägare och några nya investerare in med 3,65...

Läs mer
Hexagon

Svenska Aerogel vinnare i innovationstävling – Quartzene, isolering med nanoteknologi


Svenska Aerogel tog hem segern i innovationstävlingen”The Insulation Challenge” i...

Läs mer
ARmaskinservice 550
<noscript>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; &amp;amp;lt;img alt=\

Härmar ultrastrukturen hos ved för 3D-printade gröna produkter

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har gjort framsteg inom 3D-printing genom att ta fram...

Läs mer


Cementa tar fram omfattande strategi för ansvarsfull markanvändning

Cementa, Sveriges enda tillverkare av cement, är beroende av naturen för att hå...

Läs mer

Vida Nössemark ökar torkkapaciteten

  

Vida Nössemark investerar i en kanaltork från Valutec. Det ökar torkkapaciteten...

Läs mer


Saab och FMV tecknar ramavtal för Carl-Gustaf M4

Saab har tecknat ett ramavtal med Försvarets materielverk (FMV) för att förse den...

Läs mer

Världsledande verktygsproducent utser Lesjöforsbolag till Årets leverantör 2018


Vid en ceremoni den 4 juni tog Velleuer emot den prestigefulla utmärkelsen Årets...

Läs mer

Continental investerar 100 miljoner euro i ny produktionsanläggning i Portugal

Den nya produktionsanläggningen för Off the Road-däck, eller OTR-däck, är en del av Continentals tillväxtstrategi Vision 2025. Både entreprenad- och hamndäck större än 24 tum kommer att tillverkas i den nya anläggningen, där mer än 100 nya jobb skapas.

Däcktillverkaren Continental expanderar sin produktionsanläggning i Lousado, Portugal och...

Läs mer


70 miljoner till forskningsprogram om minskad exponering för farliga kemikalier

Mistra satsar 70 miljoner kronor på forskningsprogrammet SafeChem som har som mål att...

Läs mer

Calejo beviljad Vinnova-finansiering för optimering av SCAs och Bolidens processer

SCA Obbola pappersbruk.

Startupbolaget Calejo Industrial Intelligence har inom ramen för det strategiska...

Läs mer

Fordonsfjädrar – en hel vetenskap byggd på tre hörnstenar

Hans Andersson och Christian Olsson, Lesjöfors i Herrljunga.

Material. Tillverkningsprocess. Konstruktion. Hur dessa tre faktorer samverkar är avgö...

Läs mer

Ford gör bilmattor av plastflaskor – återvinner över än 1 miljard flaskor per år

Ford började använda återvunnen plast i sin tillverkning för över 20 år sedan. Idag ger företaget nytt liv åt över 1,2 miljarder plastflaskor – varje år.

Varje år tar Ford hand om 1,2 miljarder plastflaskor. Flaskorna används bland annat till...

Läs mer
Flygfoto över Proplates 59 000 m2 stora produktionsanläggning i Oxelösund, med SSAB som närmaste granne.

Proplate investerar 17 miljoner i Oxelösund

Proplate är leverantör av komponenter i grovplåt till globala företag inom...

Läs mer

Zoégas firar sju år utan olyckor – Så här gjorde man fabriken säker

Tidigare fanns det en klämrisk om man öppnade dörren när maskinen var igång. Nu bryts strömmen automatiskt om man öppnar dörren. Ett av många exempel på hur man gjort arbetsmiljön säkrare på Zoégas. Nyckeln till framgång menar man kan sammanfattas i fyra punkter: Personalens säkerhetstänk och medverkan, chefernas engagemang och synlighet, investeringar i att göra maskinerna säkra samt ägarnas ambition och investeringar.

Traditionellt är arbetsmiljön på fabriker ofta mer riskfylld än på...

Läs mer


Mest lästa



















Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se