Teollisuuden automaatiolaitteiden virtalähteet

Laaja teollisuusautomaation laiteluokka eroaa suuresti tavallisista kodinkoneista, ja siksi tällaisten laitteiden laatuvaatimukset ovat paljon korkeammat. Energialaitokset, teollisuusrakennukset, ajoneuvot ja kulkuvälineet yleensä — kaikilla näillä alueilla on nykyään prosessien automatisointia, joka toteutetaan käyttämällä laitteita, jotka ovat erityisen kestäviä, luotettavia ja turvallisia.

Öljy-, kaasu- ja energiateollisuus vaativat luotettavan ja turvallisen virtalähteen. Tällaisten laitteiden on kestettävä tärinää, niillä on oltava laaja lämpötila-alue ja joskus ne kestävät säteilyä.

Tietenkin näiden teollisuusautomaatiolaitteiden teholähteet täyttävät aina tietyn laitteen vaatimukset kokonaisuutena, koska virtalähde on osa sitä laitetta. Jos virransyöttö alittaa vaatimukset, koko laite tulee haavoittuvaksi.

Teollisuuden teholähteet asennetaan perinteisesti kaappeihin DIN-kiskoihin, ja siksi virtalähdekotelot on suunniteltu tämän tyyppiseen asennukseen. Jotkut valmistajat tuottavat erityisiä sovitinsarjoja virtalähteiden asentamiseksi DIN-kiskoon.

Tietysti teollisuusautomaation teholähteillä on erityisiä ominaisuuksia, ja tietyllä virtalähteellä ratkaistavista tehtävistä riippuen ne kaikki voidaan jakaa useisiin tyyppeihin: eristetyt AC / DC-muuntimet, varamoduulit, UPS-virtalähteet tukevat eristettyä tasavirtaa. / DC-muuntimet. Kaikilla tämän tyyppisillä virtalähteillä on yksi yhteinen piirre – niiden parametrit ovat vakaat erilaisissa ulkoisissa olosuhteissa.

Teollisuuden eri elektroniikkakomponentit vaativat oman käyttöjännitteen, eli kaikilla komponenteilla ei ole samaa syöttöjännitettä. Tästä syystä teollisuusautomaation teholähteiden valmistajat varmistavat, että yhdessä laitteessa on useita eri jännitteisiä kanavia, myös bipolaarisia. On myös ohjattuja virtalähteitä, jotka kytketään päälle tai pois päältä ulkoisten teollisuusanturien signaalilla, jotka ohjaavat logiikkatasoa omistettuun tuloon.

Alan kolme johtavaa teholähteiden valmistajaa – MW, Chinfa ja TDK-Lambda – kattavat nykyaikaisten teollisuusautomaatiolaitteiden tarpeet lähes täysin valikoimallaan. Samalla näiden merkkien teholähteet täyttävät sekä luotettavuus- ja turvallisuusvaatimukset että sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimukset.

Eristetyt AC/DC-muuntimet

Tämän tyyppisiä virtalähteitä käytetään perinteisesti stabiloituina perusvirtalähteinä.Ne saavat virtaa verkosta (kolmivaiheinen tai yksivaiheinen) tai tasavirtalähteestä, kun taas syöttöjännitealue on melko laaja - 120 - 370 volttia DC.

Tämäntyyppinen virtalähde on yleisin teollisuusautomaation sähköpiireissä, koska virtalähde on läsnä lähes kaikkialla.

Lisäksi ominaisuuksien valikoima on erittäin laaja - lähtöjännite, maksimivirta, suunnittelu - kaikki nämä parametrit vaihtelevat, ja valmistajat tarjoavat verkkosivuillaan käyttäjälle valinnanvaraa.

Erityisen huomionarvoisia ovat virtalähteet, joilla on elinikäinen takuu (esimerkiksi TDK-Lambdan HWS-sarja), jotka pystyvät kompensoimaan johtimien jännitehäviön, lähtöjännitteen säädöllä ja kyvyllä sammuttaa / kytkeä päälle etänä. .

Joillakin eristetyillä AC/DC-muuntimien sarjalla on kyky kestää kaksinkertaista ylikuormitusta nimellisteholla muutaman sekunnin ajan (esimerkiksi TDK-Lambdan ZWS / BP-sarja), mikä on erittäin tärkeää moottoreiden syöttämisessä ylikuormitustilassa. , moottorit kuluttavat merkittävästi tehoa muutaman sekunnin ajan, mutta päätilassa kulutus on puolet vähemmän. On mahdollisuus säästää rahaa tehokkaan muuntimen ostamisesta.

Chinfa ja MW toimittavat pääosin muuntimia erityisesti DIN-kiskoasennukseen. Chinfa-virtalähteissä on perinteisesti 15 ja 5 voltin lähdöt, ja ne voivat toimia jopa -40 °C:n pakkaslämpötiloissa. Kaikkien näiden valmistajien virtalähteet voidaan syöttää 85-264 voltilla. Automaatiojärjestelmille, joissa on lisätty teho, tarjotaan myös kolmivaiheisia versioita virtalähteistä.

Useimpien teollisuussovellusten teholähteiden suunnittelussa on aktiivinen PFC-tehokertoimen korjaus ja kyky säätää lähtöjännitettä + -15 % sisällä nimellisarvosta.

Joskus on tarpeen kytkeä useita virtalähteitä rinnakkain kuorman syöttämiseksi teholla, joka on suurempi kuin yhden virtalähteen nimellisarvo; tätä tarkoitusta varten jotkut eristettyjen AC / DC-muuntimien mallit on varustettu erityisellä kytkimellä, jonka avulla voit säätää useiden lähteiden takaisinkytkentäpiirejä, jolloin yksi lohkoista on isäntä ja muut asetetaan orjatilaan. Tämä kaavio eroaa redundanssiongelmaan käytetystä kaaviosta, jonka ratkaisua käsitellään jäljempänä.

Varamoduulit

Tällaiset laitteet on suunniteltu parantamaan järjestelmän luotettavuutta, kun on olemassa vaara, että jokin muuntimista epäonnistuu. Useat teholähteet on kytketty yhteen yhteiseen väylään diodieristyksellä, ja jos yksi lähde epäonnistuu, toinen kytketään välittömästi. Ulkoisesti se näyttää eristysdiodien kytkemiseltä varavirtalähteisiin.

Varamoduulit varmistavat laitteiden jatkuvan toiminnan pitkään häiritsemättä teknistä kiertokulkua - tämä on niiden päätehtävä. Erotusdiodit aletaan tehdä tiukasti tarpeen mukaan, minkä vuoksi virtalähteeseen sisäänrakennettujen diodien ja varamoduuliin asennettujen diodien välillä on ero.

Toisessa tapauksessa virtalähteiden hyötysuhde kasvaa. Jos jokin virtalähteistä epäonnistuu, tapahtuu hot swap ja järjestelmä jatkaa toimintaansa.Käyttäjän on seurattava laitteen vikaa (yksittäisen yksikön lähdön jännitteenvalvontakaavion mukaan) ja varmistettava sen oikea-aikainen vaihto tai huolto.

Useimmiten teollisuusautomaatiota varten käytetään 24 voltin jännitettä ja varamoduuleja valmistetaan pääasiassa tälle nimellisjännitteelle. Jos jännite on 12 volttia, moduuli ei pysty ohjaamaan jännitettä tulossaan, ja sitten sinun on valittava virtalähteet, joissa on sisäänrakennettu ohjausjärjestelmä.

Virtalähteet UPS-tuella

Nämä ovat virtalähteitä, joiden tehtävänä on valvoa akkujen kuntoa ja ladata niitä. UPS-virtalähteet on kytketty rinnan päävirtalähteen kanssa ja ylläpitävät oikeaa jännitetasoa sähkökatkoksen tai tämän päävirtalähteen vian sattuessa. Samanaikaisesti tuetaan vara-akun latausta. Tällaisilla sovelluksilla on suuri kysyntä teollisuusautomaatiossa varalähteillä, erityisesti akuilla.

Laitteen ohjain (samanlainen kuin Chinfan ja Mean Wellin valmistamat) pitää akun latauksen aina oikealla tasolla, ei salli purkausta eikä johda lataukseen. Toisin sanoen virtalähde yhdistää UPS:n (interruptible power supply) toiminnon.

Jokainen valmistajien tarjoama tuote on suunniteltu tietyn kapasiteetin akuille, nimellisarvon mukaisesti, ja sillä voi olla kaksi lähtöjännitettä: 24 ja 12 volttia. Kalliimmissa ohjaimissa on säädettävä akun latausvirta, halvemmissa tasainen latausvirta, esimerkiksi 2 ampeeria.

Eristetyt DC/DC-muuntimet

Eristetyt DC/DC-muuntimet (muuntimet) on suunniteltu muuttaaksesi tasajännitetasoa… Ne asennetaan kaappien tai toimintomoduulien sisään, koska joskus teollisuusautomaatiojärjestelmät vaativat eri tasajännitteitä eri laitteille.

Joten esimerkiksi jos sinulla on jo eristetty AC/DC-muunnin, mutta sinun on hankittava myös muu jännite kuin mitä kaappiin jo asennettu laite jo tarjoaa, voit selviytyä DC/DC-muuntimesta, tulee halvemmaksi kuin toisen ostaminen. AC/DC.

Eristetyt DC/DC-muuntimet DIN-kiskoon asennettaviksi on valmistanut TDK -Lambda, joka edustaa valikoimaa muuntimia, joissa on eri määrä ulostulokanavia teholle 15 - 60 W. Laitteissa on suojaus käänteisnapaisuutta vastaan ​​ja virtapiiri käynnistysvirran rajoittaminen sekä perinteinen oikosulkusuojaus. LED-merkkivalo ilmaisee nimellisjännitteen olemassaolon kanavalähdöissä. Se on mahdollista sammuttaa ja käynnistää etänä.

Joten nykyaikaiset teollisuusautomaation teholähteiden markkinat ovat täynnä laitteita, joilla on kaikki tarvittavat parametrit. Valikoima antaa sinun valita minkä tahansa jännitteen, tehon, muototekijän, kaukosäätimen vaihtoehdot, UPS-toiminnon jne.

Yli 1500 watin teho saadaan yhdistämällä useita lohkoja rinnakkain. Varamoduulit auttavat varmistamaan piirien häiriöttömän toiminnan. UPS-laitteet eivät keskeytä prosessia. DC -DC — muunnin tuottaa tarvittavan tasajännitteen.