220V / 50Hz - hadde vi valgt det samme i dag?

[sinnaelgen]

Det er jo allerede forklart i denne tråden. Les innlegg #46, skrevet av flesvik.

 

Det er ikke forklart noe der , kun påstått at DC/DC konvertering er enklere .

I det dagligdagse kan jeg ikke se at denne påstanden holder

 

Det er effekten som gjør at en transformator blir stor og tung ikke strømtypen

Det samme vil skje med likestrøm om det er snakk om mye effekt

[StormEagle]

Det er jo allerede forklart i denne tråden. Les innlegg #46, skrevet av flesvik.

 

Det er ikke forklart noe der , kun påstått at DC/DC konvertering er enklere .

I det dagligdagse kan jeg ikke se at denne påstanden holder

 

Det er effekten som gjør at en transformator blir stor og tung ikke strømtypen

Det samme vil skje med likestrøm om det er snakk om mye effekt

DC til DC konvertere er kanskje ikke "enklere", men de er billigere, mindre og lettere...

Nesten alt av strømforsyninger i dag til nesten alt av utstyr er switch mode forsyninger. Og det første som skjer i en slik strømforsyning er at man likeretter strømmen. Og hvis det i utgangspunktet hadde vært DC ville man altså ha sluppet dette leddet.

 

Og det som gjør en trafo stor og tung i dag er den lave frekvensen vi har på nettet. Med høyere frekvens kan man greie seg med en mye mindre og lettere transformator. Og på f.eks jernbanen er det enda verre da de der har enda lavere frekvens og må dermed ha en enda større og tyngre trafo for samme effekt.

 

Du demonstrerer nok en gang at du ikke har noe som helst peiling på hva du snakker om elgen, men allikevel fortsetter du selv etter at masser av folk har påpekt akkurat hvor du tar feil.

 

Elektronikk er drittbillig i dag, men masser av kobber til store tunge trafoer er ikke det.

 

Hvis du ser på mobiltelefon laderen du har i dag, også finner frem den du hadde for 10 år siden så vil du se at begge leverer ca like mye strømm og spenning og dermed også effekt, men den du har i dag er bitteliten og veier nesten ingen ting, mens den du hadde for 10 år siden er en tung ganske stor klump. Dette er fordi den gamle er bare en trafo også en likeretter og noe glattekondensator og spenningsregulator, mens den nye er en switch mode forsyning som først likeretter strømmen for så å konvertere spenningen til det nivået man vil ha ut (ved hjelp av å switche spenningen ved en veldig høy frekvens slik at man kan komme unna med en veldig liten og lett trafo).

 

 

På grunnkurs elektro lærer man om den "tradisjonelle" strømmfordyningen med en trafo først også likeretting regulering og glatting etter trafoen og for DC lærer man om spenningsdeler med resistorer og ohm's og Kirchhoff's lover. Dette er fordi man skal lære grunnteoriene. Å å starte rett på en moderne strømforsyning ville da blitt et alt for høyt nivå for elevene og de ville bare ha detti av lasset.

Endret 7. august 2012 av flesvik

[Kaplan]

flesvik, det aner meg at du ser på dette problemet fra en elektronikers ståsted. Jeg har, som elkraftingeniør, ikke den helt store kunnskapen om Switched Mode strømforsyninger og den slags, så jeg skal ikke antyde at ikke det du sier stemmer godt. Men kan en slik skaleres opp til å brukes i kraftnettet? Sett at du har en vannkraftgenerator som leverer et par hundre MW i 10kV, dette skal opp til kanskje 400kV og ut på overføringslinjer. Kan man bygge en switched mode modul som er like billig, pålitelig og vedlikeholdsfri som en transformator er i dag?

 

En annen ting, nå ville jo ikke det være noe problem i et rent DC-nett, men det som er noe dritt med Switched Mode strømforsyninger i dag, er den lave cos phi de representerer. Dette utgjør en ekstrabelastning for både generatorer og overføringslinjer, i tillegg har de en tendens til å påføre nettet en del overharmoniske pga switchingen.

Endret 8. august 2012 av orjanr

[ATWindsor]

Strømforskyninger av annen kvalitet enn ekstremt elendig har jo i mange år hatt en power factor på over 0.99.

 

AtW

[Simen1]

DC er vist gunstig for veldig høye spenninger.

 

TU.no: Verdens kraftigste kraftlinje (Siemens 800 kV HVDC 5,0 GW 1400 km, 5% tap.)

TU.no: Transformator på 1,1 millioner volt (ABB 1100 kV HVDC 10,0 GW 3000 km.)

[Jotun]

Dette er nok valgt DC også mye pga veldig lange linjestrekk. 1400k og 3000 km.

 

Leste en plass at DC ble lønnsomt ved over 500km, og ved sjøkabel til tross for kostbar omformer på hver ende av linjen.

[ATWindsor]

DC er vist gunstig for veldig høye spenninger.

 

TU.no: Verdens kraftigste kraftlinje (Siemens 800 kV HVDC 5,0 GW 1400 km, 5% tap.)

TU.no: Transformator på 1,1 millioner volt (ABB 1100 kV HVDC 10,0 GW 3000 km.)

 

DC er jo gunstig uansett i så måte. Det er mindre tap med DC på same linjedimensjon uansett spenning såvidt jeg vet. Eneste grunnen til at det ikke brukes over hele fjøla er at det koster energi å få det over til AC igjen på endene. Det problemet har man ikke med ett rent DC-nett.

 

AtW

[StormEagle]

flesvik, det aner meg at du ser på dette problemet fra en elektronikers ståsted. Jeg har, som elkraftingeniør, ikke den helt store kunnskapen om Switched Mode strømforsyninger og den slags, så jeg skal ikke antyde at ikke det du sier stemmer godt. Men kan en slik skaleres opp til å brukes i kraftnettet? Sett at du har en vannkraftgenerator som leverer et par hundre MW i 10kV, dette skal opp til kanskje 400kV og ut på overføringslinjer. Kan man bygge en switched mode modul som er like billig, pålitelig og vedlikeholdsfri som en transformator er i dag?

 

En annen ting, nå ville jo ikke det være noe problem i et rent DC-nett, men det som er noe dritt med Switched Mode strømforsyninger i dag, er den lave cos phi de representerer. Dette utgjør en ekstrabelastning for både generatorer og overføringslinjer, i tillegg har de en tendens til å påføre nettet en del overharmoniske pga switchingen.

Er usikker på hvordan det er med halvledere på så høye spenninger og effekter. Men det brukes jo i dag mange steder ved sjøkabel, men vet ikke hvilken teknologi som brukes for AC/DC konvertering her eller hva det koster i pris og effekttap.

 

Men som sagt på forbrukersiden så er det ihvertfall en stor fordel. Og DC har jo et mindre tap over strekk på høyspent siden også. Men effektbrytere, ol blir nokk litt dyrere pga likestrøms mye lettere tendens til å opprettholde en lysbue.

 

 

Når det gjelder overharmoniske og evt reaktiv effek, el. så kan jo dette lett løses med filter og kondensatorbatteri hvis det viser seg å være et problem. Men selvfølgelig så koster jo det også, men vet ikke om dette egenklig er noe stort problem med moderne PSU'er i dag

Endret 8. august 2012 av flesvik

[John1989]

Designer og bygger til daglig lavspente frekvensomformere til offshoreindustrien, opererer med lavspente frekvensomformere, dvs. vannkjølt AC/AC-omforming. Opererer med en virkningsgrad på 98%.

 

Et problem med DC (i tillegg til transformator-problemet) er som flesvik skriver effektbrytere. Når vi bryter en elektrisk krets kan vi fort få en lysbue i bryteren. Det krever mye energi å skape en lysbue, men mindre å opprettholde den. AC er en sinuskurve, og vil da ha en nullgjennomgang av strømmen iløpet av en periode. Dette vil si at vi ikke har noen strøm gjennom kretsen akkurat når fasene bytter polaritet. Når vi da slukker lysbuen vil den ikke gjennoppstå når spenningen stiger igjen. Dette fenomenet har vi ikke på DC. Her er spenningen alltid konstant og vi må ha mye større brytere for å unngå langvarige lysbuer når vi bryter strømmen.

 

Arrester meg om jeg har glemt noe, effektbryting er ikke min sterkeste side og dette var en fascinerende debatt.

Endret 8. august 2012 av John1989

[Simen1]

John1989: Hvordan ser du for deg kostnadsnivå på DC/DC i forhold til AC/AC på høyspent i området 22kV-132kV og størrelseorden 10kW - 10 MW?

[sinnaelgen]

Å påstå at jeg ikke har peiling er drøyt , da jeg gikk på elektor grunnkurs og så en elektronikk linje for en del år siden.

 

man kan si hva man vil om størrelsen på en omformer .

Men sannheten viser at AC/DC omformeren kan være knøtt liten.

 

Da påstår dere at en omformer som bare endrer spenningen på likestrøm kan være minere til tross for at den består av flere komponenter en en som bare endrer spenningen på vekselstrøm

 

Det jeg vet om svitsj mode er at dett lettere glatte ut rippelen

 

Dere påstår ( i hvertfall noen av dere) AC/AC omformer må bestå av stor trafo .

Det stemmer ikke da jeg har flere ting der spennings- omformeren er mindre en pluggen man setter i kontakten

 

 

At en boks som først skal lage veslespenning , endre styrken på de og så gjøre det til likespenning alltid er mindre en en en boks som gjøre bare et av trinne henger ikke helt samme.

Greit nok at det har noe med frekvensen å gjøre men hvorfor da ikke flere av omformeren så store som dere påstår at de må være ?

[StormEagle]

Dere påstår ( i hvertfall noen av dere) AC/AC omformer må bestå av stor trafo .

Det stemmer ikke da jeg har flere ting der spennings- omformeren er mindre en pluggen man setter i kontakten

 

 

Det er fordi disse omformerne er switch mode omformere....

 

Er det i det hele tatt mulig å være så treig? Hvor mange ganger må det gjentas?

 

Her er en oppklarende tekst fra wikipedia til deg:

Originally, most AC/DC adapters were linear power supplies, containing a transformer to convert the mains electricity voltage to a lower voltage, a rectifier to convert it to pulsating DC, and a filter to smooth the pulsating waveform to DC, with residual ripple variations small enough to leave the powered device unaffected. Size and weight of the device was largely determined by the transformer, which in turn was determined by the power output and mains frequency. Ratings over a few watts made the devices too large and heavy to be physically supported by a wall outlet. The output voltage of these adapters varied with load; for equipment requiring a more stable voltage, linear voltage regulator circuitry was added. Losses in the transformer and the linear regulator were considerable; efficiency was relatively low, and significant power dissipated as heat even when not driving a load.

In the early twenty-first century, switched-mode power supplies (SMPSs) became almost ubiquitous for this purpose. Mains voltage is rectified to a high direct voltage driving a switching circuit, which contains a transformer operating at a high frequency and outputs direct current at the desired voltage. The high-frequency ripple is more easily filtered out than mains-frequency. The high frequency allows the transformer to be small, which reduces its losses; and the switching regulator can be much more efficient than a linear regulator. The result is a much more efficient, smaller, and lighter device. Safety is ensured, as in the older linear circuit, because there is still a transformer which electrically isolates the output from the mains.

A linear circuit must be designed for a specific, narrow range of input voltages (e.g., 220–240VAC) and must use a transformer appropriate for the frequency (usually 50 or 60 Hz), but an SMPS can easily be designed to work efficiently over a very wide range of voltages and frequencies; a single 100–240VAC unit will handle almost any mains supply in the world.

http://en.wikipedia.org/wiki/Wall_wart

 

Slik ser den gamle vanlige trafo typen av mobilladere ut:

Og den er ganske tung i forrhold til størrelsen.

 

Og slik er dagens switch mode mobil lader til samme telefontype:

Og den nye veier nesten ingen ting.

 

Og slik ser de gjerne ut i dag med USB plugg:

Og ja dette er fremdeles en switch mode forsyning, ikke en tradisjonell forsyning med trafoen først for da ville den ha blitt mye større og tyngre (akkurat som det første bildet).

 

 

Og som jeg har skrevet flere ganger før så blir strømmen først likerettet i en slik switch mode forsyning. Og hvis man da hadde hatt likespenning i utgangspunktet i veggen så hadde man sluppet dette leddet og forsyningen kunne dermed ha vært enda mindre lettere og billigere.

Endret 8. august 2012 av flesvik

[sinnaelgen]

Den enste måten jeg vet at man kan plukke ut spenning av lavere spenning av en 230 V kurs er med en trafo

Å likerette 230 V uten denne trafoen vil gi ca 300 v direkte på enheten.

 

I så fall må omformeren jobbe med 300 V likespenning men også opptil 10 ampere

 

Da får jeg ikke størrelsen helt til stemme

[StormEagle]

Den enste måten jeg vet at man kan plukke ut spenning av lavere spenning av en 230 V kurs er med en trafo

Å likerette 230 V uten denne trafoen vil gi ca 300 v direkte på enheten.

 

I så fall må omformeren jobbe med 300 V likespenning men også opptil 10 ampere

 

Da får jeg ikke størrelsen helt til stemme

10 Ampere??? Hvor får du det fra? En slik mobillader har som regel 5 VDC og 500 mA på utgangen og dette gir da bare ca 6 mA inn på 230 VAC siden

 

Det er en trafo i en switch mode forsyning, men den kan være veldig liten fordi man switcher polariteten på strømmen ved frekvenser på mange kilohertz (typisk over 20 KHz for at du ikke skal kunne høre den).

Mens en trafo som kobles direkte på nettets 50 Hz må være mye større og tyngre for samme effekt pga den lave frekvensen.

 

Dette står i wikipedia sitetet jeg limte inn. Les den artikkelen først og forstå den før du kommenterer noe mer her!

 

Her er et blokkdiagram av en switchmode forsyning som selv du kan forstå (håper jeg):

Endret 8. august 2012 av flesvik

[Twinflower]

Mye godt er sagt i denne debatten (spesielt av John1989 og orjanr), samtidig som noen andre (skogens konge) blander epler og pærer og bommer litt på besøkstiden sin.

 

 

Når det kommer til DC-brytere så har man kommet ganske langt der. Iallefall i mitt firma som har utviklet en fungerende DC-bryter som er rimelig heftig imponerende å høre (!) på. (Uten at jeg kan gå i detaljer om virkemåten, dessverre)

[Funtazz]

"engelsk er ikke mit sterke språk" står det i signaturen hans, så jeg regner med at du ikke vil nå så langt med det heller.

 

Jeg jobber forøvrig også med kraftelektronikk, og da spesielt UPS'er og drilling/fremdriftstavler. Størrelsesordenen på drillingtavlene kan ligge på 30-50MW, selv om dette er lavspent(690VAC/900-1000VDC). Drawworkene på riggene alene kan ha 4x 4MW omformere.

 

Twinflower: Jobber vi på samme plassen?

Endret 8. august 2012 av Funtazz

[sinnaelgen]

Den kursen man har i stikkontakten er 230v / 10 ampere og 50 Hz

 

Likeretter man den direkte så oppnår man ca 300 volt og opptil 10 ampere.

Dette må da være på primær siden av den lille trafoen.

her stusset lit på at kretsen er så ekstrem liten

så har man altså en slags pulsgenerator ( av enkleste type) på primærsiden av trafoen kalt svitsj mode

før spenningen blir transformert og likerettet

Problemet er kretsene på primærsiden av trafoen som viker å være farlig små

 

Hvis man sammenligner med strømforsyningen i en pc som sikkert er 100 ganger større men operer på samme måte så er det mye her som ikke helt henger sammen.

Her vil en gammeldags strømforsyning ta like mye plass.

Igjen den eneste grunne jeg vet om for at de bruker power svitch er spenningen blir mere stabil.

jeg ser ingen andre fordeler

[StormEagle]

Igjen den eneste grunne jeg vet om for at de bruker power svitch er spenningen blir mere stabil.

jeg ser ingen andre fordeler

Da er det ingen håp for deg. For du makter ikke for livet ditt å ta til deg kunnskap. Selv når det blir servert på sølvfat og ferdig oppskjært og klart til konsumering.

Endret 8. august 2012 av flesvik

[sinnaelgen]

Twinfolwer : hvor er det du mer at jeg blander ?

 

Som i mange andre debatter her jeg og dere en lei tendens til snakke forbi hverandre.

altså svare på eller gjenta andre ting en det jeg spør om.

Endret 8. august 2012 av den andre elgen

[Twinflower]

elg: Du drar inn teknikker fra svakstrøm til høyspent distribusjonsnett.

At noe er hensiktsmessig på et kretskort trenger ikke å bety at det er hensiktsmessig i et riksnett.

 

Om du hadde fulgt på med tilbakemeldingene du har fått til nå i tråden så hadde du plukket det opp tidligere.