Voedingen voor industriële automatiseringsapparaten

Een brede klasse apparaten voor industriële automatisering verschilt sterk van gewone huishoudelijke apparaten, en daarom zijn de kwaliteitseisen voor dergelijke apparaten veel hoger. Energie-installaties, industriële gebouwen, voertuigen en transportmiddelen in het algemeen - op al deze gebieden wordt tegenwoordig automatisering van processen gerealiseerd door het gebruik van apparaten met een bijzondere duurzaamheid, betrouwbaarheid en verhoogde veiligheid.

De olie-, gas- en energie-industrie hebben een betrouwbare en veilige stroomvoorziening nodig. Dergelijke apparaten moeten bestand zijn tegen trillingen, een breed temperatuurbereik hebben en soms bestand zijn tegen straling.

Uiteraard voldoen de voedingen van deze industriële automatiseringsapparaten altijd aan de eisen van een bepaald apparaat als geheel, omdat de voeding onderdeel is van dat apparaat. Als de stroomvoorziening onder de vereisten is, wordt het hele apparaat kwetsbaar.

Voedingen in de industrie worden traditioneel gemonteerd in kasten op DIN-rails en daarom zijn voedingsbehuizingen ontworpen voor dit type montage. Sommige fabrikanten produceren speciale adapterkits om voedingen op een DIN-rail te monteren.

Natuurlijk hebben voedingen voor industriële automatisering specifieke kenmerken, en afhankelijk van de taken die worden opgelost met behulp van een specifieke voeding, kunnen ze allemaal worden onderverdeeld in verschillende typen: geïsoleerde AC / DC-converters, back-upmodules, UPS-voedingen ondersteunen geïsoleerde DC / DC-omvormers. Al deze soorten voedingen hebben één ding gemeen: hun parameters zijn stabiel onder verschillende externe omstandigheden.

De verschillende elektronische componenten van industriële installaties hebben een eigen bedrijfsspanning nodig, dat wil zeggen dat niet alle componenten dezelfde voedingsspanning hebben. Om deze reden zorgen fabrikanten van voedingen voor industriële automatisering ervoor dat er meerdere kanalen met verschillende spanningen, ook bipolair, op één apparaat aanwezig zijn. Er zijn ook gecontroleerde voedingen die worden in- of uitgeschakeld door een signaal van externe industriële sensoren die een logisch niveau naar een speciale ingang sturen.

De drie toonaangevende fabrikanten van voedingen voor de industrie - MW, Chinfa en TDK-Lambda - dekken met hun assortiment bijna volledig de behoeften van moderne industriële automatiseringsapparaten. Tegelijkertijd voldoen de voedingen van deze merken zowel aan betrouwbaarheids- en veiligheidseisen als aan elektromagnetische compatibiliteitseisen.

Geïsoleerde AC/DC-converters

Voedingen van dit type worden traditioneel gebruikt als gestabiliseerde basisvoedingen.Ze krijgen stroom van het lichtnet (driefasig of enkelfasig) of van een gelijkstroombron, terwijl het voedingsspanningsbereik vrij breed is - van 120 tot 370 volt DC.

Dit type voeding komt het meest voor in elektrische circuits voor industriële automatisering, aangezien de voeding bijna overal aanwezig is.

Bovendien is het scala aan kenmerken zeer breed - uitgangsspanning, maximale stroom, ontwerp - al deze parameters variëren en fabrikanten op hun websites bieden de gebruiker een keuze.

Bijzonder opmerkelijk zijn de voedingen met levenslange garantie (bijvoorbeeld de HWS-serie van TDK-Lambda), met de mogelijkheid om de spanningsval op de draden te compenseren, met uitgangsspanningsregeling en met de mogelijkheid om op afstand aan / uit te zetten .

Sommige series geïsoleerde AC / DC-omvormers hebben de mogelijkheid om een ​​dubbele overbelasting met nominaal vermogen gedurende enkele seconden te weerstaan ​​(bijvoorbeeld de ZWS / BP-serie van TDK-Lambda), wat erg belangrijk is voor het aandrijven van motoren in overbelastingsmodus , verbruiken de motoren een paar seconden veel stroom, maar in de hoofdmodus is het verbruik de helft minder. Er is een mogelijkheid om geld te besparen op de aanschaf van een krachtige converter.

Chinfa en MW leveren voornamelijk omvormers specifiek voor DIN-rail montage. Chinfa voedingen hebben traditioneel uitgangen voor 15 en 5 volt en kunnen zelfs werken bij vriestemperaturen tot -40°C. Alle voedingen van deze fabrikanten kunnen gevoed worden van 85 tot 264 volt. Voor automatiseringssystemen met meer vermogen zijn er ook driefasige versies van voedingen beschikbaar.

De meeste voedingen voor industriële toepassingen hebben in hun ontwerp actieve PFC-vermogensfactorcorrectie en de mogelijkheid om de uitgangsspanning binnen + -15% van de nominale waarde aan te passen.

Soms is het nodig om meerdere voedingen parallel te schakelen om de belasting te voorzien van een vermogen dat hoger is dan de nominale waarde van één voeding; voor dit doel zijn sommige modellen geïsoleerde AC / DC-converters uitgerust met een speciale schakelaar waarmee u de feedbackcircuits van verschillende bronnen kunt aanpassen, waarbij een van de blokken de master is en de andere in slave-modus. Deze regeling wijkt af van de regeling voor het redundantieprobleem, waarvan de oplossing hierna wordt besproken.

Reservemodules

Dergelijke apparaten zijn ontworpen om de systeembetrouwbaarheid te verbeteren wanneer het risico bestaat dat een van de converters uitvalt. Meerdere voedingen zijn aangesloten op één gemeenschappelijke bus met diode-isolatie, en bij uitval van één bron wordt de tweede direct aangesloten. Uiterlijk lijkt het op het aansluiten van isolatiediodes op back-upvoedingen.

Reservemodules zorgen voor een continue werking van de apparatuur gedurende een lange tijd zonder de technologische cyclus te verstoren - dit is hun hoofdtaak. De ontkoppelingsdiodes worden strikt uitgevoerd wanneer dat nodig is, daarom is er een verschil tussen de diodes die in de voeding zijn ingebouwd en de diodes die in de back-upmodule zijn geplaatst.

In het tweede geval neemt de efficiëntie van de voedingen toe. Als een van de voedingen uitvalt, vindt er een hot-swap plaats en blijft het systeem werken.De operator moet de storing van het apparaat volgen (volgens het spanningsbewakingsschema aan de uitgang van een individuele eenheid) en zorgen voor tijdige vervanging of onderhoud.

Meestal wordt voor industriële automatisering een spanning van 24 volt gebruikt en reservemodules worden voornamelijk voor deze nominale spanning vervaardigd. Als de spanning 12 volt is, kan de module de spanning aan de ingang niet regelen en moet je je toevlucht nemen tot voedingen met een ingebouwd regelsysteem.

Voedingen met UPS-ondersteuning

Dit zijn voedingen met als functie het bewaken van de staat van de accu's en met de functie deze op te laden. UPS-voedingen zijn parallel aangesloten op de hoofdstroombron en behouden het juiste spanningsniveau in het geval van een stroomstoring of in het geval van een storing van deze hoofdstroombron. Tegelijkertijd wordt het opladen van de back-upbatterij ondersteund. Er is veel vraag naar dergelijke toepassingen in industriële automatisering met back-upbronnen, met name batterijen.

De controller van het apparaat (vergelijkbaar met die geproduceerd door Chinfa en Mean Well) houdt de batterij altijd op het juiste niveau, laat geen ontlading toe en leidt niet tot opladen. Dat wil zeggen, de voeding combineert de functie van een UPS (uninterruptible power supply).

Elk product dat door fabrikanten wordt aangeboden, is ontworpen voor batterijen met een bepaalde capaciteit, in overeenstemming met de classificatie, en kan twee uitgangsspanningen hebben: 24 en 12 volt. Duurdere controllers hebben een instelbare laadstroom van de accu, goedkopere hebben een constante laadstroom van bijvoorbeeld 2 ampère.

Geïsoleerde DC/DC-converters

Er zijn geïsoleerde DC/DC-converters (converters) ontworpen om het DC-spanningsniveau te wijzigen… Ze worden geïnstalleerd in kasten of functiemodules, omdat industriële automatiseringssystemen soms verschillende DC-spanningen nodig hebben voor verschillende apparatuur.

Dus als je bijvoorbeeld al een geïsoleerde AC/DC-converter hebt, maar je moet ook een andere spanning halen, anders dan die al wordt geleverd door het apparaat dat al in de kast is geïnstalleerd, kun je een DC/DC-converter aan, het zal goedkoper zijn dan een andere te kopen. Wisselstroom/gelijkstroom.

Geïsoleerde DC / DC-converters voor montage op een DIN-rail worden geproduceerd door TDK-Lambda, die een reeks converters vertegenwoordigt met een verschillend aantal uitgangskanalen voor vermogen van 15 tot 60 W. De apparaten hebben een beveiliging tegen omgekeerde polariteit en een schakeling voor beperking van de inschakelstroom, evenals traditionele kortsluitbeveiliging. De LED-indicator geeft de aanwezigheid van nominale spanning op de kanaaluitgangen aan. Het is mogelijk om het op afstand aan en uit te zetten.

Dus de moderne markt van voedingen voor industriële automatisering staat vol met apparaten met alle parameters die nodig kunnen zijn. Met het assortiment kunt u elk voltage, vermogen, vormfactor, opties voor afstandsbediening, UPS-functie, enz.

Door meerdere blokken parallel te combineren kan een vermogen van meer dan 1500 watt worden verkregen. Reservemodules helpen om een ​​probleemloze werking van circuits tot stand te brengen. UPS-apparaten zullen het proces niet onderbreken. DC -DC — de omvormer levert de vereiste gelijkspanning.