Fonts d'alimentació per a dispositius d'automatització industrial

Una àmplia classe de dispositius per a l'automatització industrial és molt diferent dels electrodomèstics normals i, per tant, els requisits de qualitat d'aquests dispositius són molt més alts. Instal·lacions energètiques, naus industrials, vehicles i equips de transport en general —en totes aquestes àrees avui hi ha automatització de processos realitzada mitjançant l'ús de dispositius amb una durabilitat especial, fiabilitat i seguretat augmentada.

Les indústries del petroli, el gas i l'energia requereixen un subministrament elèctric fiable i segur. Aquests dispositius han de ser resistents a les vibracions, tenir un ampli rang de temperatures i, de vegades, ser resistents a la radiació.

Per descomptat, les fonts d'alimentació d'aquests dispositius d'automatització industrial sempre compleixen els requisits d'un dispositiu determinat en conjunt, perquè la font d'alimentació forma part d'aquest dispositiu. Si la font d'alimentació està per sota dels requisits, tot el dispositiu esdevé vulnerable.

Les fonts d'alimentació a la indústria es munten tradicionalment en armaris sobre carrils DIN i, per tant, els recintes d'alimentació estan dissenyats per a aquest tipus de muntatge. Alguns fabricants produeixen kits d'adaptadors especials per muntar fonts d'alimentació en un carril DIN.

Per descomptat, les fonts d'alimentació per a l'automatització industrial tenen unes característiques específiques, i en funció de les tasques que es resolguin mitjançant una font d'alimentació concreta, totes es poden dividir en diversos tipus: convertidors AC/DC aïllats, mòduls de seguretat, fonts d'alimentació SAI suporten DC aïllades. / Convertidors DC. Tots aquests tipus de fonts d'alimentació tenen una cosa en comú: els seus paràmetres són estables sota diverses condicions externes.

Els diferents components electrònics de les instal·lacions industrials requereixen una tensió de funcionament pròpia, és a dir, no tots els components tenen la mateixa tensió d'alimentació. Per aquest motiu, els fabricants de fonts d'alimentació per a l'automatització industrial s'asseguren que hi ha diversos canals de diferents tensions, inclòs el bipolar, en un mateix dispositiu. També hi ha fonts d'alimentació controlades que s'encenen o apaguen mitjançant un senyal de sensors industrials externs que condueixen un nivell lògic a una entrada dedicada.

Els tres fabricants líders de fonts d'alimentació per a la indústria —MW, Chinfa i TDK-Lambda— cobreixen gairebé completament les necessitats dels moderns dispositius d'automatització industrial amb el seu assortiment. Al mateix temps, les fonts d'alimentació d'aquestes marques compleixen amb els requisits de fiabilitat i seguretat i els requisits de compatibilitat electromagnètica.

Convertidors AC/DC aïllats

Les fonts d'alimentació d'aquest tipus s'utilitzen tradicionalment com a fonts d'alimentació estabilitzades bàsiques.Reben energia de la xarxa elèctrica (trifàsica o monofàsica) o d'una font de corrent continu, mentre que el rang de tensió d'alimentació és bastant ampli: de 120 a 370 volts de CC.

Aquest tipus de font d'alimentació és la més habitual en circuits elèctrics per a automatització industrial, ja que la font d'alimentació està present pràcticament a tot arreu.

A més, el ventall de característiques és molt ampli (tensió de sortida, corrent màxim, disseny), tots aquests paràmetres varien i els fabricants dels seus llocs web ofereixen a l'usuari una opció.

Destaquen especialment les fonts d'alimentació amb garantia de per vida (per exemple, la sèrie HWS de TDK-Lambda), amb la capacitat de compensar la caiguda de tensió dels cables, amb regulació de la tensió de sortida i amb la possibilitat d'apagar/encendre de forma remota. .

Algunes sèries de convertidors AC / DC aïllats tenen la capacitat de suportar una sobrecàrrega doble amb potència nominal durant uns segons (per exemple, la sèrie ZWS / BP de TDK-Lambda), que és molt important per alimentar motors, en mode de sobrecàrrega. , els motors consumeixen una potència important durant uns segons, però en el mode principal el consum és la meitat. Hi ha l'oportunitat d'estalviar diners en la compra d'un potent convertidor.

Chinfa i MW subministren principalment convertidors específics per al muntatge en carril DIN. Les fonts d'alimentació de Chinfa tradicionalment tenen sortides de 15 i 5 volts i poden funcionar fins i tot a temperatures de congelació fins a -40 ° C. Totes les fonts d'alimentació d'aquests fabricants es poden alimentar de 85 a 264 volts. Per als sistemes d'automatització amb potència augmentada, també es proporcionen versions trifàsiques de fonts d'alimentació.

La majoria de fonts d'alimentació per a aplicacions industrials tenen en el seu disseny una correcció activa del factor de potència PFC i la capacitat d'ajustar la tensió de sortida dins del + -15% del nominal.

De vegades és necessari connectar diverses fonts d'alimentació en paral·lel per alimentar la càrrega amb una potència superior al valor nominal d'una font d'alimentació; amb aquesta finalitat, alguns models de convertidors AC/DC aïllats estan equipats amb un interruptor especial que permet ajustar els circuits de retroalimentació de diverses fonts, amb un dels blocs el mestre, i els altres es posen en mode esclau. Aquest esquema difereix de l'esquema utilitzat per al problema de redundància, la solució del qual es tractarà a continuació.

Mòduls de recanvi

Aquests dispositius estan dissenyats per millorar la fiabilitat del sistema quan hi ha risc de fallada d'un dels convertidors. Diverses fonts d'alimentació estan connectades a un bus comú amb aïllament de díodes i, en cas de fallada d'una font, la segona es connecta immediatament. Exteriorment, sembla connectar díodes d'aïllament a fonts d'alimentació de seguretat.

Els mòduls de recanvi garanteixen el funcionament continu de l'equip durant molt de temps sense interrompre el cicle tecnològic: aquesta és la seva tasca principal. Els díodes de desacoblament comencen a fer-se estrictament quan sigui necessari, per això hi ha una diferència entre els díodes integrats a la font d'alimentació i els díodes col·locats al mòdul de còpia de seguretat.

En el segon cas, l'eficiència de les fonts d'alimentació augmenta. Si falla una de les fonts d'alimentació, es produeix un intercanvi en calent i el sistema continua funcionant.L'operador haurà de fer un seguiment de la fallada del dispositiu (segons l'esquema de control de tensió a la sortida d'una unitat individual) i assegurar-ne la substitució o el servei oportuns.

Molt sovint, per a l'automatització industrial, s'utilitza una tensió de 24 volts i es fabriquen mòduls de recanvi principalment per a aquesta tensió nominal. Si la tensió és de 12 volts, el mòdul no podrà controlar la tensió a la seva entrada i, aleshores, haureu de recórrer a triar fonts d'alimentació amb un sistema de control integrat.

Fonts d'alimentació amb suport UPS

Es tracta de fonts d'alimentació amb la funció de controlar l'estat de les bateries i amb la funció de carregar-les. Les fonts d'alimentació dels SAI es connecten en paral·lel amb la font d'alimentació principal i mantenen el nivell de tensió correcte en cas d'interrupció de l'alimentació o en cas d'avaria d'aquesta font d'alimentació principal. La càrrega de la bateria de seguretat és compatible al mateix temps. Aquestes aplicacions tenen una gran demanda en l'automatització industrial amb fonts de seguretat, especialment bateries.

El controlador del dispositiu (similar als produïts per Chinfa i Mean Well) manté sempre la càrrega de la bateria al nivell correcte, no permet la descàrrega i no condueix a la recàrrega. És a dir, la font d'alimentació combina la funció d'un SAI (font d'alimentació ininterrompuda).

Cada producte ofert pels fabricants està dissenyat per a bateries d'una determinada capacitat, d'acord amb la classificació, i pot tenir dos voltatges de sortida: 24 i 12 volts. Els controladors més cars tenen un corrent de càrrega de la bateria ajustable, els més barats tenen un nivell constant de corrent de càrrega, per exemple 2 amperes.

Convertidors DC/DC aïllats

Es dissenyen convertidors DC/DC aïllats (convertidors). per canviar el nivell de tensió de CC… S'instal·len dins d'armaris o mòduls de funció, perquè de vegades els sistemes d'automatització industrial requereixen diferents tensions de CC per a diferents equips.

Així, per exemple, si ja teniu un convertidor AC/DC aïllat, però també necessiteu una altra tensió, diferent del que ja proporciona el dispositiu ja instal·lat a l'armari, podeu fer front a un convertidor DC/DC, serà més barat que comprar-ne un altre. ACDC.

Els convertidors DC/DC aïllats per muntar en un carril DIN són produïts per TDK -Lambda, que representa una gamma de convertidors amb un nombre diferent de canals de sortida per a una potència de 15 a 60 W. Els dispositius tenen protecció contra polaritat inversa i un circuit per limitant el corrent d'entrada, així com la protecció tradicional contra curtcircuits. L'indicador LED indica la presència de tensió nominal a les sortides del canal. És possible apagar-lo i activar-lo de forma remota.

Així, el mercat modern de fonts d'alimentació per a l'automatització industrial està ple de dispositius amb qualsevol paràmetre que es pugui necessitar. La gamma us permetrà triar qualsevol voltatge, potència, factor de forma, opcions de control remot, funció SAI, etc.

Es pot obtenir una potència superior a 1500 watts combinant diversos blocs en paral·lel. Els mòduls de recanvi ajudaran a establir un funcionament sense problemes dels circuits. Els dispositius UPS no interrompran el procés. DC -DC: el convertidor proporcionarà la tensió DC necessària.