Surse de alimentare pentru dispozitive de automatizare industrială

O clasă largă de dispozitive pentru automatizarea industrială este foarte diferită de aparatele electrocasnice obișnuite și, în consecință, cerințele de calitate pentru astfel de dispozitive sunt mult mai mari. Instalații energetice, clădiri industriale, vehicule și echipamente de transport în general — în toate aceste domenii există astăzi automatizarea proceselor realizate prin utilizarea unor dispozitive cu durabilitate deosebită, fiabilitate și siguranță sporită.

Industriile petrolului, gazelor și energiei — necesită o sursă de energie fiabilă și sigură. Astfel de dispozitive trebuie să fie rezistente la vibrații, să aibă o gamă largă de temperatură și uneori să fie rezistente la radiații.

Desigur, sursele de alimentare ale acestor dispozitive de automatizare industrială îndeplinesc întotdeauna cerințele unui anumit dispozitiv în ansamblu, deoarece sursa de alimentare face parte din acel dispozitiv. Dacă sursa de alimentare este sub cerințele, întregul dispozitiv devine vulnerabil.

Sursele de alimentare din industrie sunt montate în mod tradițional în dulapuri pe șine DIN și, prin urmare, carcasele de alimentare sunt proiectate pentru acest tip de montare. Unii producători produc kituri de adaptoare speciale pentru montarea surselor de alimentare pe o șină DIN.

Bineînțeles, sursele de alimentare pentru automatizări industriale au caracteristici specifice, iar în funcție de sarcinile care se rezolvă folosind o anumită sursă de alimentare, toate pot fi împărțite în mai multe tipuri: convertoare izolate AC/DC, module de rezervă, sursele UPS suport izolate DC / convertoare DC. Toate aceste tipuri de surse de alimentare au un lucru în comun - parametrii lor sunt stabili în diferite condiții externe.

Diferitele componente electronice ale instalațiilor industriale necesită propria tensiune de funcționare, adică nu toate componentele au aceeași tensiune de alimentare. Din acest motiv, producătorii de surse de alimentare pentru automatizări industriale se asigură că există mai multe canale de tensiuni diferite, inclusiv bipolare, pe un singur dispozitiv. Există, de asemenea, surse de alimentare controlate care sunt pornite sau oprite printr-un semnal de la senzori industriali externi care conduc un nivel logic către o intrare dedicată.

Cei trei producători de top de surse de alimentare pentru industrie — MW, Chinfa și TDK-Lambda — acoperă aproape complet nevoile dispozitivelor moderne de automatizare industrială cu sortimentul lor. În același timp, sursele de alimentare ale acestor mărci îndeplinesc atât cerințele de fiabilitate și siguranță, cât și cerințele de compatibilitate electromagnetică.

Convertoare izolate AC/DC

Sursele de alimentare de acest tip sunt utilizate în mod tradițional ca surse de alimentare stabilizate de bază.Ele primesc energie de la rețea (trifazată sau monofazată) sau de la o sursă de curent continuu, în timp ce gama de tensiune de alimentare este destul de largă - de la 120 la 370 de volți DC.

Acest tip de alimentare este cel mai comun în circuitele electrice pentru automatizări industriale, deoarece sursa de alimentare este prezentă aproape peste tot.

În plus, gama de caracteristici este foarte largă - tensiune de ieșire, curent maxim, design - toți acești parametri variază, iar producătorii de pe site-urile lor oferă utilizatorului o alegere.

Deosebit de remarcate sunt sursele de alimentare cu garanție pe viață (de exemplu, seria HWS de la TDK-Lambda), cu capacitatea de a compensa căderea de tensiune pe fire, cu reglarea tensiunii de ieșire și cu posibilitatea de a opri/porni de la distanță .

Unele serii de convertoare izolate AC/DC au capacitatea de a rezista la o suprasarcină dublă cu putere nominală timp de câteva secunde (de exemplu, seria ZWS/BP de la TDK-Lambda), ceea ce este foarte important pentru alimentarea motoarelor, atunci când se află în modul de suprasarcină. , motoarele consumă putere semnificativă pentru câteva secunde, dar în modul principal consumul este la jumătate. Există o oportunitate de a economisi bani la achiziționarea unui convertor puternic.

Chinfa și MW furnizează în principal convertoare special pentru montarea pe șină DIN. Sursele de alimentare Chinfa au în mod tradițional ieșiri pentru 15 și 5 volți și pot funcționa chiar și la temperaturi de îngheț până la -40 ° C. Toate sursele de alimentare de la acești producători pot fi alimentate de la 85 la 264 de volți. Pentru sistemele de automatizare cu putere crescută sunt furnizate și versiuni trifazate ale surselor de alimentare.

Majoritatea surselor de alimentare pentru aplicații industriale au în proiectare o corecție activă a factorului de putere PFC și capacitatea de a regla tensiunea de ieșire în + -15% din nominal.

Uneori este necesar să conectați mai multe surse de alimentare în paralel pentru a alimenta sarcina cu o putere mai mare decât valoarea nominală a unei surse de alimentare; în acest scop, unele modele de convertoare izolate AC/DC sunt echipate cu un comutator special care vă permite să reglați circuitele de feedback ale mai multor surse, unul dintre blocuri fiind master, iar celelalte sunt puse în modul slave. Această schemă diferă de schema utilizată pentru problema redundanței, a cărei soluție va fi discutată mai jos.

Module de rezervă

Astfel de dispozitive sunt concepute pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului atunci când există riscul de defecțiune a unuia dintre convertoare. Mai multe surse de alimentare sunt conectate la o magistrală comună cu izolație de diodă, iar în cazul defecțiunii unei surse, a doua este conectată imediat. În exterior, arată ca conectarea diodelor de izolare la sursele de alimentare de rezervă.

Modulele de rezervă asigură funcționarea continuă a echipamentului pentru o lungă perioadă de timp, fără a perturba ciclul tehnologic - aceasta este sarcina lor principală. Diodele de decuplare încep să se facă strict atunci când este nevoie, motiv pentru care există o diferență între diodele încorporate în sursa de alimentare și diodele introduse în modulul de rezervă.

În al doilea caz, eficiența surselor de alimentare crește. Dacă una dintre sursele de alimentare se defectează, are loc o schimbare la cald și sistemul continuă să funcționeze.Operatorul va trebui să urmărească defecțiunea dispozitivului (conform schemei de monitorizare a tensiunii la ieșirea unei unități individuale) și să asigure înlocuirea sau service-ul în timp util.

Cel mai adesea, în scopul automatizării industriale, se utilizează o tensiune de 24 de volți, iar modulele de rezervă sunt fabricate în principal pentru această tensiune nominală. Dacă tensiunea este de 12 volți, atunci modulul nu va putea controla tensiunea la intrare și atunci trebuie să recurgeți la alegerea surselor de alimentare cu un sistem de control încorporat.

Surse de alimentare cu suport UPS

Acestea sunt surse de alimentare cu functie de monitorizare a starii bateriilor si cu functie de incarcare a acestora. Sursele de alimentare UPS sunt conectate în paralel cu sursa principală de alimentare și mențin nivelul corect de tensiune în cazul unei întreruperi de curent sau în cazul unei defecțiuni a acestei surse principale de alimentare. Încărcarea bateriei de rezervă este acceptată în același timp. Astfel de aplicații sunt la mare căutare în automatizarea industrială cu surse de rezervă, în special baterii.

Controlerul dispozitivului (similar celor produse de Chinfa și Mean Well) menține întotdeauna încărcarea bateriei la nivelul corect, nu permite descărcarea și nu duce la reîncărcare. Adică sursa de alimentare combină funcția unui UPS (alimentare neîntreruptibilă).

Fiecare produs oferit de producători este conceput pentru baterii cu o anumită capacitate, în conformitate cu ratingul, și poate avea două tensiuni de ieșire: 24 și 12 volți. Controlerele mai scumpe au un curent de încărcare a bateriei reglabil, cele mai ieftine au un nivel constant de curent de încărcare, de exemplu 2 amperi.

Convertoare izolate DC/DC

Sunt proiectate convertoare izolate DC/DC (convertoare). pentru a modifica nivelul tensiunii DC… Sunt instalate în interiorul dulapurilor sau modulelor funcționale, deoarece uneori sistemele de automatizare industrială necesită tensiuni continue diferite pentru echipamente diferite.

Deci, de exemplu, dacă aveți deja un convertor AC / DC izolat, dar trebuie să obțineți și o altă tensiune, alta decât cea furnizată deja de dispozitivul deja instalat în dulap, puteți face față unui convertor DC / DC, va fi mai ieftin decât să cumperi altul. AC DC.

Convertoarele izolate DC/DC pentru montare pe șină DIN sunt produse de TDK -Lambda, care reprezintă o gamă de convertoare cu un număr diferit de canale de ieșire pentru putere de la 15 la 60 W. Dispozitivele au protecție împotriva polarității inverse și un circuit pentru limitarea curentului de pornire, precum și protecția tradițională la scurtcircuit. Indicatorul LED indică prezența tensiunii nominale la ieșirile canalului. Este posibil să îl opriți și să îl porniți de la distanță.

Așadar, piața modernă a surselor de alimentare pentru automatizări industriale este plină de dispozitive cu orice parametri care ar putea fi necesari. Gama vă va permite să alegeți orice tensiune, putere, factor de formă, opțiuni de control de la distanță, funcție UPS etc.

Puterea de peste 1500 de wați poate fi obținută prin combinarea mai multor blocuri în paralel. Modulele de rezervă vor ajuta la stabilirea funcționării fără probleme a circuitelor. Dispozitivele UPS nu vor întrerupe procesul. DC -DC — convertorul va furniza tensiunea DC necesară.