Τροφοδοτικά για συσκευές βιομηχανικού αυτοματισμού
Μια ευρεία κατηγορία συσκευών για βιομηχανικό αυτοματισμό είναι πολύ διαφορετική από τις συνηθισμένες οικιακές συσκευές και, κατά συνέπεια, οι απαιτήσεις ποιότητας για τέτοιες συσκευές είναι πολύ υψηλότερες. Ενεργειακές εγκαταστάσεις, βιομηχανικά κτίρια, οχήματα και γενικά εξοπλισμός μεταφορών — σε όλους αυτούς τους τομείς σήμερα υπάρχει αυτοματοποίηση των διαδικασιών που πραγματοποιείται με τη χρήση συσκευών με ιδιαίτερη αντοχή, αξιοπιστία και αυξημένη ασφάλεια.
Οι βιομηχανίες πετρελαίου, φυσικού αερίου, ενέργειας — απαιτούν αξιόπιστη και ασφαλή παροχή ρεύματος. Τέτοιες συσκευές πρέπει να είναι ανθεκτικές στους κραδασμούς, να έχουν μεγάλο εύρος θερμοκρασίας και μερικές φορές να είναι ανθεκτικές στην ακτινοβολία.
Φυσικά, τα τροφοδοτικά αυτών των συσκευών βιομηχανικού αυτοματισμού πληρούν πάντα τις απαιτήσεις μιας συγκεκριμένης συσκευής στο σύνολό της, επειδή το τροφοδοτικό είναι μέρος αυτής της συσκευής. Εάν το τροφοδοτικό είναι χαμηλότερο από τις απαιτήσεις, ολόκληρη η συσκευή καθίσταται ευάλωτη.
Τα τροφοδοτικά στη βιομηχανία τοποθετούνται παραδοσιακά σε ντουλάπια σε ράγες DIN και επομένως τα περιβλήματα τροφοδοσίας έχουν σχεδιαστεί για αυτόν τον τύπο τοποθέτησης. Ορισμένοι κατασκευαστές παράγουν ειδικά κιτ προσαρμογέων για την τοποθέτηση τροφοδοτικών σε ράγα DIN.
Φυσικά, τα τροφοδοτικά για βιομηχανικούς αυτοματισμούς έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και ανάλογα με τις εργασίες που επιλύονται χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο τροφοδοτικό, μπορούν όλα να χωριστούν σε διάφορους τύπους: απομονωμένοι μετατροπείς AC / DC, εφεδρικές μονάδες, τροφοδοτικά UPS που υποστηρίζουν απομονωμένο DC / Μετατροπείς DC. Όλοι αυτοί οι τύποι τροφοδοτικών έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό - οι παράμετροί τους είναι σταθερές υπό διάφορες εξωτερικές συνθήκες.
Τα διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα των βιομηχανικών εγκαταστάσεων απαιτούν τη δική τους τάση λειτουργίας, δηλαδή δεν έχουν όλα τα εξαρτήματα την ίδια τάση τροφοδοσίας. Για το λόγο αυτό, οι κατασκευαστές τροφοδοτικών για βιομηχανικούς αυτοματισμούς φροντίζουν να υπάρχουν πολλά κανάλια διαφορετικών τάσεων, συμπεριλαμβανομένου του διπολικού, σε μία συσκευή. Υπάρχουν επίσης ελεγχόμενα τροφοδοτικά που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται με ένα σήμα από εξωτερικούς βιομηχανικούς αισθητήρες που οδηγούν ένα λογικό επίπεδο σε μια αποκλειστική είσοδο.
Οι τρεις κορυφαίοι κατασκευαστές τροφοδοτικών για τον κλάδο — MW, Chinfa και TDK-Lambda — καλύπτουν σχεδόν πλήρως τις ανάγκες των σύγχρονων συσκευών βιομηχανικού αυτοματισμού με τη συλλογή τους. Ταυτόχρονα, τα τροφοδοτικά αυτών των εμπορικών σημάτων πληρούν τόσο τις απαιτήσεις αξιοπιστίας και ασφάλειας όσο και τις απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.
Απομονωμένοι μετατροπείς AC/DC
Τα τροφοδοτικά αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται παραδοσιακά ως βασικά σταθεροποιημένα τροφοδοτικά.Λαμβάνουν ρεύμα από το δίκτυο (τριφασικό ή μονοφασικό) ή από πηγή συνεχούς ρεύματος, ενώ το εύρος τάσης τροφοδοσίας είναι αρκετά ευρύ - από 120 έως 370 volt DC.
Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας είναι ο πιο κοινός στα ηλεκτρικά κυκλώματα για βιομηχανικούς αυτοματισμούς, καθώς το τροφοδοτικό υπάρχει σχεδόν παντού.
Επιπλέον, το εύρος των χαρακτηριστικών είναι πολύ ευρύ — τάση εξόδου, μέγιστο ρεύμα, σχεδιασμός — όλες αυτές οι παράμετροι ποικίλλουν και οι κατασκευαστές στους ιστότοπούς τους παρέχουν στον χρήστη τη δυνατότητα επιλογής.
Ιδιαίτερα αξιοσημείωτα είναι τα τροφοδοτικά με εγγύηση εφ' όρου ζωής (π.χ. η σειρά HWS της TDK-Lambda), με δυνατότητα αντιστάθμισης της πτώσης τάσης στα καλώδια, με ρύθμιση τάσης εξόδου και δυνατότητα απομακρυσμένης απενεργοποίησης / ενεργοποίησης .
Ορισμένες σειρές απομονωμένων μετατροπέων AC / DC έχουν την ικανότητα να αντέχουν διπλή υπερφόρτωση με ονομαστική ισχύ για λίγα δευτερόλεπτα (για παράδειγμα, η σειρά ZWS / BP από την TDK-Lambda), η οποία είναι πολύ σημαντική για την τροφοδοσία κινητήρων, όταν βρίσκεται σε λειτουργία υπερφόρτωσης , οι κινητήρες καταναλώνουν σημαντική ισχύ για λίγα δευτερόλεπτα, αλλά στην κύρια λειτουργία η κατανάλωση είναι η μισή. Υπάρχει μια ευκαιρία να εξοικονομήσετε χρήματα για την αγορά ενός ισχυρού μετατροπέα.
Η Chinfa και η MW προμηθεύουν κυρίως μετατροπείς ειδικά για τοποθέτηση σε ράγα DIN. Τα τροφοδοτικά Chinfa έχουν παραδοσιακά εξόδους για 15 και 5 βολτ και μπορούν να λειτουργήσουν ακόμη και σε θερμοκρασίες κατάψυξης έως -40 ° C. Όλα τα τροφοδοτικά από αυτούς τους κατασκευαστές μπορούν να τροφοδοτούνται από 85 έως 264 βολτ. Για συστήματα αυτοματισμού με αυξημένη ισχύ, παρέχονται επίσης τριφασικές εκδόσεις τροφοδοτικών.
Τα περισσότερα τροφοδοτικά για βιομηχανικές εφαρμογές έχουν στο σχεδιασμό τους ενεργή διόρθωση συντελεστή ισχύος PFC και τη δυνατότητα ρύθμισης της τάσης εξόδου εντός + -15% της ονομαστικής.
Μερικές φορές είναι απαραίτητο να συνδέσετε πολλά τροφοδοτικά παράλληλα για να τροφοδοτήσετε το φορτίο με ισχύ μεγαλύτερη από την ονομαστική τιμή ενός τροφοδοτικού. Για το σκοπό αυτό, ορισμένα μοντέλα μεμονωμένων μετατροπέων AC / DC είναι εξοπλισμένα με έναν ειδικό διακόπτη που σας επιτρέπει να ρυθμίζετε τα κυκλώματα ανάδρασης πολλών πηγών, με ένα από τα μπλοκ να είναι το κύριο και τα άλλα να τίθενται σε λειτουργία υποτελούς λειτουργίας. Αυτό το σχήμα διαφέρει από το σχήμα που χρησιμοποιείται για το πρόβλημα του πλεονασμού, η λύση του οποίου θα συζητηθεί παρακάτω.
Ανταλλακτικά modules
Τέτοιες συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώνουν την αξιοπιστία του συστήματος όταν υπάρχει κίνδυνος αστοχίας ενός από τους μετατροπείς. Πολλά τροφοδοτικά συνδέονται σε έναν κοινό δίαυλο με απομόνωση διόδου και σε περίπτωση βλάβης μιας πηγής, η δεύτερη συνδέεται αμέσως. Εξωτερικά, μοιάζει με τη σύνδεση διόδων απομόνωσης σε εφεδρικά τροφοδοτικά.
Οι ανταλλακτικές μονάδες εξασφαλίζουν συνεχή λειτουργία του εξοπλισμού για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να διακόπτεται ο τεχνολογικός κύκλος — αυτό είναι το κύριο καθήκον τους. Οι δίοδοι αποσύνδεσης αρχίζουν να γίνονται αυστηρά όταν χρειάζεται, γι' αυτό υπάρχει διαφορά μεταξύ των διόδων που είναι ενσωματωμένες στο τροφοδοτικό και των διόδων που τοποθετούνται στην εφεδρική μονάδα.
Στη δεύτερη περίπτωση, η απόδοση των τροφοδοτικών αυξάνεται. Εάν ένα από τα τροφοδοτικά αποτύχει, λαμβάνει χώρα μια εναλλαγή και το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί.Ο χειριστής θα πρέπει να παρακολουθεί την αστοχία της συσκευής (σύμφωνα με το σχήμα παρακολούθησης τάσης στην έξοδο μιας μεμονωμένης μονάδας) και να διασφαλίζει την έγκαιρη αντικατάσταση ή σέρβις της.
Τις περισσότερες φορές, για τους σκοπούς του βιομηχανικού αυτοματισμού, χρησιμοποιείται τάση 24 βολτ και οι εφεδρικές μονάδες κατασκευάζονται κυρίως για αυτήν την ονομαστική τάση. Εάν η τάση είναι 12 βολτ, τότε η μονάδα δεν θα μπορεί να ελέγξει την τάση στην είσοδό της και, στη συνέχεια, πρέπει να καταφύγετε στην επιλογή τροφοδοτικών με ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου.
Τροφοδοτικά με υποστήριξη UPS
Πρόκειται για τροφοδοτικά με λειτουργία παρακολούθησης της κατάστασης των μπαταριών και με λειτουργία φόρτισης. Τα τροφοδοτικά του UPS συνδέονται παράλληλα με την κύρια πηγή ρεύματος και διατηρούν το σωστό επίπεδο τάσης σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή σε περίπτωση βλάβης αυτής της κύριας πηγής ρεύματος. Η εφεδρική φόρτιση της μπαταρίας υποστηρίζεται ταυτόχρονα. Τέτοιες εφαρμογές έχουν μεγάλη ζήτηση στον βιομηχανικό αυτοματισμό με εφεδρικές πηγές, ειδικά μπαταρίες.
Ο ελεγκτής της συσκευής (παρόμοιος με αυτούς που παράγει η Chinfa και η Mean Well) διατηρεί πάντα τη φόρτιση της μπαταρίας στο σωστό επίπεδο, δεν επιτρέπει αποφόρτιση και δεν οδηγεί σε επαναφόρτιση. Δηλαδή, το τροφοδοτικό συνδυάζει τη λειτουργία ενός UPS (αδιάλειπτη παροχή ρεύματος).
Κάθε προϊόν που προσφέρεται από τους κατασκευαστές έχει σχεδιαστεί για μπαταρίες συγκεκριμένης χωρητικότητας, σύμφωνα με την ονομαστική βαθμολογία, και μπορεί να έχει δύο τάσεις εξόδου: 24 και 12 βολτ. Οι πιο ακριβοί ελεγκτές έχουν ρυθμιζόμενο ρεύμα φόρτισης μπαταρίας, οι φθηνότεροι έχουν σταθερό επίπεδο ρεύματος φόρτισης, για παράδειγμα 2 αμπέρ.
Απομονωμένοι μετατροπείς DC/DC
Σχεδιάζονται απομονωμένοι μετατροπείς DC / DC (μετατροπείς). για να αλλάξετε το επίπεδο τάσης DC… Εγκαθίστανται μέσα σε ερμάρια ή λειτουργικές μονάδες, επειδή μερικές φορές τα συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού απαιτούν διαφορετικές τάσεις συνεχούς ρεύματος για διαφορετικό εξοπλισμό.
Έτσι, για παράδειγμα, εάν έχετε ήδη έναν απομονωμένο μετατροπέα AC / DC, αλλά πρέπει επίσης να λάβετε άλλη τάση, εκτός από αυτή που παρέχεται ήδη από τη συσκευή που είναι ήδη εγκατεστημένη στο ντουλάπι, μπορείτε να αντιμετωπίσετε έναν μετατροπέα DC / DC, θα είναι πιο -φθηνότερο από το να αγοράσεις ένα άλλο. AC DC.
Οι απομονωμένοι μετατροπείς DC / DC για τοποθέτηση σε ράγα DIN παράγονται από την TDK -Lambda, η οποία αντιπροσωπεύει μια σειρά μετατροπέων με διαφορετικό αριθμό καναλιών εξόδου για ισχύ από 15 έως 60 W. Οι συσκευές διαθέτουν προστασία έναντι αντίστροφης πολικότητας και κύκλωμα για περιορίζοντας το ρεύμα εισόδου, καθώς και την παραδοσιακή προστασία βραχυκυκλώματος. Η ένδειξη LED υποδεικνύει την παρουσία ονομαστικής τάσης στις εξόδους των καναλιών. Είναι δυνατό να το απενεργοποιήσετε και να το ενεργοποιήσετε από απόσταση.
Έτσι η σύγχρονη αγορά τροφοδοτικών για βιομηχανικούς αυτοματισμούς είναι γεμάτη συσκευές με όποιες παραμέτρους χρειαστεί. Η σειρά θα σας επιτρέψει να επιλέξετε οποιαδήποτε τάση, ισχύ, συντελεστή μορφής, επιλογές τηλεχειριστηρίου, λειτουργία UPS κ.λπ.
Ισχύς άνω των 1500 watt μπορεί να επιτευχθεί συνδυάζοντας πολλά μπλοκ παράλληλα. Οι ανταλλακτικές μονάδες θα βοηθήσουν στην απρόσκοπτη λειτουργία των κυκλωμάτων. Οι συσκευές UPS δεν θα διακόψουν τη διαδικασία. DC -DC — ο μετατροπέας θα παρέχει την απαιτούμενη τάση DC.