Stabile Stromversorgung durch Powerkonverter

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Stabile Stromversorgung durch Powerkonverter

Neuer Beitragvon gnarff am Mittwoch 24. Januar 2007, 13:55

Hallo liebe Forumsgemeinde!

Folgende Situation:

Ich betreibe 2 Server mit zusammen 1500 Watt Leistung und zwei Workstations mit zusammen 1000 Watt
Leistung, also 2500 Watt Leistungsaufnahme insgesamt.
Ich lebe und arbeite in Costa Rica und wir sind hier mit regelmaessigen Stromausfaellen gesegnet, die im Durchschnitt 2 Stunden dauern. Darueberhinaus ist die Stromversorgung 114/224 Volt instabil, besonders bei den aeusserst gewaltaetigen Tropenstuermen ist es nicht selten, dass ein Blitz mal in die Hauptversorgungsleitungen einschlaegt.
Die Benutzung eines eigenen Stromgenerators kommt aus Platz- und Kostengruenden nicht in Frage.

Was ich benoetige:
Ich benoetige also aus diesen Gruenden ein Geraet, was mir eine ueberlastungsichere Stromversorgung garantiert und zudem die Stromausfaelle auffaengt. Mittels eines Spannungskonverters soll von 12 -24 V Gleichstrom [Auto- oder LKW-Batterie] auf 114/224V
hochtransormiert werden und eine kontinuierliche Spannungsversorgung fuer min. 4 Stunden fuer die Server sichergestellt werden.
In Costa Rica gibt es wohl Powerkonverter zu kaufen, nur kostet das 3000$.
Ich benoetige also eine deutlich billigere Loesung!

Meine Frage:
Kann mich jemand mit einem Platinenlayout, einem Schaltplan und einer Bestueckungsliste fuer ein solches Bastelprojekt versorgen?

Ich kann Platinen selber aetzen, Schaltplaene lesen und prima loeten, was ich nicht kann ist, mir sowas selber ausdenken.

Fuer eure Hilfe bedanke ich mich herzlich im Voraus.

saludos
gnarff
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Neuer Beitragvon Erfinderlein am Mittwoch 24. Januar 2007, 16:20

Hallo nach Costa Rica,

willkommen im Forum ! Dein Problem ist nachvollziehbar und wenn du für 3000$ so eine Anlage bekommen kannst, solltest du diese kaufen.

Dass der Platz dafür knapp ist errechnet sich schon am immensen Bedarf an Batterien dafür. Man muss ja auch etwas überdimensionieren, um die nicht voll zu entladen. Also so ein Dutzend 100 Ah Akkus möchten es wohl sein, beim Eigenbau.

Nur ein Eigenbau entsprechender Hochleistungselektronik macht die ganze Sache nicht kleiner, sondern eher grösser. Was dir entgegenkommt sind lediglich die deutlich kleiner gewordenen Innenwiderstände der modernen Halbleiter.

Wir sprechen da von 2500 Watt, welche kontinuierlich gewandelt werden sollen. Und hier meine ich hört es mit dem basteln auf. Du willst ja auch etwas zuverlässiges, oder ?

Wenn du nicht gerade Glück hast, dass hier jemand mitliest, der das als überflüssige industrielle Entwicklung in der Schublade hat und es dir anbieten darf, sehe ich schwarz, was den Eigenbau angeht.
Auch wird die einmalige Beschaffung der notwendigen Bauteile deutlich teurer als für eine Serienfertigung und somit die Sosse teurer als der Braten.

Aber trotzdem Grüsse aus Griechenland nach Costa Rica !

Lothar
Lothar Gutjahr bestätigt:Senneca hatte recht. Wir haben nicht zu wenig Zeit, sondern vergeuden zu viel.
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Neuer Beitragvon gnarff am Mittwoch 24. Januar 2007, 20:00

Hallo Lothar!
Herzlichen Dank fuer deine Antwort und Gruesse nach Griechenland.
Leider muss ich deinem Posting widersprechen.

Die Groesse eines solchen Geraetes ist ungefaehr die eines Autobatterie-Ladegeraetes.
Man schliesst eine Auto- oder LKW-Batterie daran an. Im normalen Betriebszustand wird die Versorgungsbatterie geladen. Kommt es dann zu einem Stromausfall, versorgt die Batterie den Powerkonverter
mit einer Gleichstromspannung von 12-24Volt [ja nach verwendeter Batterie] und konvertiert den Gleichstromspannung in 114 bzw. 224 Volt Wechselstrom.
Siehe hierzu bitte auch folgenden Link:
http://www.tech-faq.com/lang/de/power-converter.shtml

Ich habe nun durch weiteres Googeln herausgefunden, dass das Gerat, was ich bauen moechte eigentlich Power-Inverter heisst!
Siehe hierzu bitte auch folgenden Links [ mit Schalttplaenen und Platinen-Layouts]:
http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_ckt8.htm
http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_ckt30.htm

Diese Inverter leisten 100 Watt, ich brauche aber 2500 Watt oder aber wenigstens 500 oder besser 1000 Watt [dann stelle ich mir eben drei davon ins Buero]!

Welche Aenderungen muss ich an den gezeigten Platinenlayouts vornehmen und an der Bestueckungsliste, um mein Ziel zu errreichen?

saludos
Jan
3000$ dafuer zu bezahlen ist in meinen Augen ein Wahnsinn
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Neuer Beitragvon derguteweka am Mittwoch 24. Januar 2007, 21:11

Moin,

gnarff hat geschrieben:3000$ dafuer zu bezahlen ist in meinen Augen ein Wahnsinn

Dann wuerd' ich dir doch den Gang zu einem guten Optiker empfehlen; da scheint eine leichte Fehlsichtigkeit vorzuliegen :)

Gruss
WK
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Neuer Beitragvon Erfinderlein am Mittwoch 24. Januar 2007, 21:21

Hallo Jan,

Die Groesse eines solchen Geraetes ist ungefaehr die eines Autobatterie-Ladegeraetes.


100Watt sind auch nur ein Fünfundzwanzigstel von 2500 Watt und deine Autobatterie mit angenommenen 100 Amperestunden würde der hohen Last gerade mal 15 Minuten standhalten und keine 4 Stunden.

Die kommerzielle USV hat aber auch ein Eingangsnetzteil und speist den Power Inverter mit Gleichspannung. Bei Stromausfall liefert die Batterie weiter und dadurch haben wir die Unterbrechungsfreiheit .

Wenn du das weglassen willst, brauchst du eine teure Leistungsumschaltung um deinen Inverter schnell um- und zuzuzuschalten, wenn das Netz weggeht und wiederkommt.

Von den gezeigten Schaltungen ist die letztere (2) die geeignetere. Nur liegen Welten in der Dimensieonierung für eine 25 fach höhere Leistung und da kannst du kaum von einem Hobbyelektroniker erwarten, dir das zu entwickeln.

Aber wir wollen es abwarten, ob da jemand meint dir helfen zu können.

Viel Glück !
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Neuer Beitragvon gnarff am Donnerstag 25. Januar 2007, 00:09

@derguteweka:
Ich denke, als IT-Security Consultor und Netzwerker bin ich durchaus in der Lage, auch ohne den Optiker in Anspruch zu nehmen, zu beurteilen ob 3000$ fuer ein Powerinverter oder UPS gerechtfertigt sind oder nicht.
Bei einer Leistung von 2500 Watt und einer Ueberbruckungszeit von 5,2 min bei Vollast ist es in der Tat rausgeschmissenes Geld.

@erfinderlein:
Euer Haus ist ja klasse gelegen. Schoene Berglagen hat es bei uns auch, leider taugen hier die Architekten nichts.

Vielen Dank fuer den Hinweis auf den Schaltplan.
Nein, ich erwarte nicht, dass mir ein Hobbyelektroniker soetwas entwickelt. Ich dachte vllt. mit einer modifizierten Bestueckung unter Beibehaltung des Platinenlayouts wuerde es auch schon gehen.
Was gilt es da zu aendern, theoretisch gesehen -fettere Trafos?

Es ist eben so, dass ich bei einem Freund mal so ein Geraet gesehen hatte, es hatte 600W und wurde von einer Autobatterie gespeist. Daran angeschlossen 1 TV mit 21 Zoll Bildschirm und ein Eisschrank und wir hatten damit fast 4 Stunden ueberbrueckt.

Fuer den Fall, dass ich mit meiner Bastelidee baden gehe habe ich durch Zufall folgendes Produkt entdeckt:
http://catalog.belkin.com/IWCatProductP ... _Id=125566

Das gute Stueck gibt immerhin fuer 60 min. Strom und kostet rund
380 Euro.
Schade, dass es soetwas nicht ohne eingebaute Batterien gibt, eine Autobatterie hat 6x mehr "Saft"

saludos
gnarff
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Batterien

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 25. Januar 2007, 07:22

Hallo,

wenn ich das richtig verstanden habe, soll das Gerät ziemlich regelmäßig 4*2,5 kW also 10 Kilowattstunden bringen.
Eine Autobatterie liegt zwischen einer halben und einer ganzen Kilowattstunde, 40 bis 80 Ah * 12 Volt. Davon darf man aber nicht alles entnehmen, wenn die Batterie länger halten soll. Von Batteriepflege verstehe ich eine ganze Menge (betreue 3 Stück 220V Gleichstromanlagen mit je 110 Zellen und 4 * 24 V Anlagen mit je 12 Zellen), aber das ist momentan wohl nicht gefragt.

Also: Dein Leistungsbedarf ist viel zu hoch angesetzt. Du musst erstmal den ganzen Salat auftrennen in Gerät die weiterlaufen müssen, wie die Server, deren Leistung messen!! und diese hochwertig versorgen. Wenn dabei ein bißchen Power-Management aktiviert wird, solltest Du mit weniger als 1000 Watt auskommen.
Die Peripheriegeräte könnten dann mit einer Billiglösung versorgt werden.
BernhardS
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Re: Batterien

Neuer Beitragvon gnarff am Donnerstag 25. Januar 2007, 14:51

BernhardS hat geschrieben:Also: Dein Leistungsbedarf ist viel zu hoch angesetzt. Du musst erstmal den ganzen Salat auftrennen in Gerät die weiterlaufen müssen, wie die Server, deren Leistung messen!! und diese hochwertig versorgen. Wenn dabei ein bißchen Power-Management aktiviert wird, solltest Du mit weniger als 1000 Watt auskommen.
Die Peripheriegeräte könnten dann mit einer Billiglösung versorgt werden.


Server1: DELL PowerEdge 1850
2 redundante Netzteile:
Input 110/220V 8 A max. 50/60Hz
Output: 550 W max.
+12V 44.5 A max.
+3.3Vsb 4.9 A max.

Server2:
DELL PowerEdge 2650
1 redundantes Netzteil:
Input: 110/240V 10A 47-63Hz [autoR.]
Output: 502 W max.
+12 V 41.0 A max.
+5 Vsb 2.0 A max.

Beide sollen permanent laufen. Als Notoption koennte ich mir vorstellen den Betrieb von Server 2 voruebergehend einzustellen.
Ich habe mich schon dazu durchgerungen die anderen Rechner mit einer Billigoption zu versorgen. Der Server muss aber stabil sein.
Ich habe keine Moeglichkeit zu genauen Messwerten zu gelangen, das wildeste was hier an Messgeraeten verkauft wird sind Minimultimeter. Gibts eine Software, moeglichst OpenSource die das kann und die Messwerte protokolliert in einer Datei ablegt?

Ideen?

saludos
gnarff
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Neuer Beitragvon Richi am Donnerstag 25. Januar 2007, 16:25

Such dir eine Billiglösung die 3kW schafft ("USV" egal wie lange die hält) diese kannst du dann mit zusätzlichen Autobatterien aufmöbeln. Problem ist nur das die Batterien auch wieder geladen werden müssen ;) wozu du den Ladekreis verändern müsstest und die Ladekabel/Leiterbahnen erheblich vergrössern

so far

Richi
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Neuer Beitragvon Maschinenbauer am Donnerstag 25. Januar 2007, 18:55

3000W aus 12V...
jetzt muss man sich nur noch was überlegen wie man das alles ansteuert...

würd eine relativ kleine USV nehmen um beim ausfall die versorgung sicherzustellen (5s) und dann über eine relaischaltung die USV vom netz nehmen und auf den Brummer umschalten...

http://cgi.ebay.de/Spannungswandler-300 ... dZViewItem
Maschinenbauer
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Neuer Beitragvon gnarff am Freitag 26. Januar 2007, 15:35

Maschinenbauer hat geschrieben:3000W aus 12V...
jetzt muss man sich nur noch was überlegen wie man das alles ansteuert...

würd eine relativ kleine USV nehmen um beim ausfall die versorgung sicherzustellen (5s) und dann über eine relaischaltung die USV vom netz nehmen und auf den Brummer umschalten...

http://cgi.ebay.de/Spannungswandler-300 ... dZViewItem


Der "Brummer" gefaellt mir, allerdings steht in den Spezifikationen des Produkts geschrieben, dass eine modifizierte Sinusspannung bereitgestellt wird. Ich brauche aber eine reine Sinusspannung, wenn ich mich nicht irre. Kann man irgendwie das Geraet dazu bringen eine
reine Sinusspannung zu produzieren?

@Richie
richie hat geschrieben:wozu du den Ladekreis verändern müsstest und die Ladekabel/Leiterbahnen erheblich vergrössern


wenn man mal von dieser Schaltung ausgeht, die Erfinderlein als die geignetere bezeichnet hat:
Wenn ich das Platinenlayout sagen wir mal auf eine DIN A4 - Groesse "heraufschiesse" und die Bestueckung anpassen koennte, muesste das doch eigentlich funktionieren -oder?

Was wuerde sich da aendern;
leistungsfaehigere Trafos, Widerstaende und Transistoren?

http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_ckt30.htm

Das Problem ist hauptsaechlich das, dass alle kaeuflichen Produkte mit eingebauten Akkus aufwarten und das kann ich nicht gebrauchen.

saludos
gnarff
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Neuer Beitragvon derguteweka am Freitag 26. Januar 2007, 17:13

Moin,

gnarff hat geschrieben:@derguteweka:
Ich denke, als IT-Security Consultor und Netzwerker bin ich durchaus in der Lage, auch ohne den Optiker in Anspruch zu nehmen, zu beurteilen ob 3000$ fuer ein Powerinverter oder UPS gerechtfertigt sind oder nicht.
Bei einer Leistung von 2500 Watt und einer Ueberbruckungszeit von 5,2 min bei Vollast ist es in der Tat rausgeschmissenes Geld.


gnarff hat geschrieben:...eine kontinuierliche Spannungsversorgung fuer min. 4 Stunden fuer die Server sichergestellt werden.
In Costa Rica gibt es wohl Powerkonverter zu kaufen, nur kostet das 3000$.


Nun - selbst ich kann nun erkennen, dass 4h != 5.2min. Jetzt mag sein, dass du $3000 fuer die 5.2min Ueberbrueckung als zu teuer ansiehst. Im Gegenzug waer's wohl moeglich, deine Maschinen in 5.2min geordnet herunterzufahren, was ja die eigentliche Strategie bei solchen Geraeten ist.Manchen Leuten ist diese Sicherheit durchaus $3000 wert.
Mich wuerde es allerdings gruseln, wenn mein IT-Security Consultor und Netzwerker damit liebaeugeln wuerde, hochverfuegbare Server an eine Selbstbaubastelloesung haengen zu haengen, denn deinen Posts kann man ja nun nicht gerade umfrangreiche Kompetenz bei Spannungswandlern im KW-Bereich entnehmen (Was ja eigentlich fuer einen IT-Security Consultor und Netzwerker natuerlich auch nicht noetig ist.)
Da waeren mir in der Tat die $3000 fuers geordnete Runterfahren lieber - muss aber natuerlich jeder Auftraggeber selbst wissen...Was haben denn deine Rechner so in der Anschaffung gekostet - nur um ein Gefuehl fuer die Relationen zu kriegen?

Gruss
WK
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Neuer Beitragvon Stromus am Freitag 26. Januar 2007, 18:27

[/quote]denn deinen Posts kann man ja nun nicht gerade umfrangreiche Kompetenz bei Spannungswandlern im KW-Bereich entnehmen[quote]

Bist Du etwa in Besitz dieser Kompetenz? 8)

1. Er hat nicht behauptet, ein Spezialist zu sein
2. Seine Sätze sind sehr gepflegt formuliert => keine Beanstandung
3. Kannst Du im helfen oder nur Sprüche klopfen?
Zuletzt geändert von Stromus am Freitag 26. Januar 2007, 18:29, insgesamt 1-mal geändert.
Stromus
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Neuer Beitragvon gnarff am Freitag 26. Januar 2007, 18:27

Die Server haben zusammen 11.000 Dollar gekostet.
Einem Kunden wuerde ich uebrigends bestimmt keine Selbstbaubastelloesung anbieten.
Deren Budget ist gross genug, um sich eine komplette Notstromversorgung per Generator in die Tiefgarage oder den Hof zu stellen.

Ich habe keine Kompetenz in der technischen Umsetzung von Spannungswandlern.
Ich kann Schaltplaene lesen und verstehen, Platinen aetzen und bestuecken. Ich kann auch nicht berechnen welche Bauteile ich braeuchte um einen Spannungswandler der eigentlich 100 oder 600 Watt leistet
dazu zu bewegen 1000 oder 2000W zu leisten, mit einem saubren Sinus obendrein

Ich habe bei einem Bekannten damals ein Geraet gesehen was aus einer Autobatterie 600W/110V gemacht hat und fuer knapp 4 Stunden einen Fernseher 21" und einen Eisschrank gespeist hat.
Bei Normalbetrieb wurde die Autobatterie geladen.

Ich haette niemals gedacht, dass das ein so schwieriges Unterfangen sein wuerde...

saludos
gnarff
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Projekt

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 26. Januar 2007, 19:00

Hallo,

Ich haette niemals gedacht, dass das ein so schwieriges Unterfangen sein wuerde...


Und wir haben noch nicht mal angefangen................
Wie jede Aufgabe muss auch diese in bewältigbare Stückchen geteilt werden.

Immerhin wissen wir schon mal, die Netzteilleistung der Server. Die Netzteile sind nicht völlig ausgelastet, das würde an dieser unsteten Stromversorgung schnell auffallen. Ich denke, daß ich mit den 1000 Watt für den Notfall ganz gut geraten habe.

Grundsätzlich können die Netzteile mit Gleichspannung versorgt werden, Du musst Dich nicht unbedingt auf die Sinusgeschichte so sehr festlegen, das wird immer teurer je besser der Sinus sein soll. Zahlreiche USV Gerät erzeugen 300 V Gleichspannung, die von einem Schaltnetzteil problemlos verarbeitet werden kann.


Aber zurück zum Anfang:
Wie soll das Ganze denn aussehen?
Du hast Batterien. Diese werden vom Netz vollgehalten
Ein Spannungswandler erzeugt Gleich- oder Wechselstrom, genau wissen wir das noch nicht
Die Spannung liegt zwischen 100 und 300 Volt, was halt günstig hergeht und die Servernetzteile auch brauchen können
Wenn der Strom ausfällt läuft das Ganze einfach weiter, bis die Batterien abgeschaltet werden müssen!! oder der Strom wieder kommt.

Oder soll das Ganze bereitstehen und es schaltet um?? Nein, das wird nicht klappen.
BernhardS
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