Bộ nguồn cho các thiết bị tự động hóa công nghiệp

Một loạt các thiết bị dành cho tự động hóa công nghiệp rất khác so với các thiết bị gia dụng thông thường và theo đó, yêu cầu chất lượng đối với các thiết bị đó cao hơn nhiều. Các cơ sở năng lượng, tòa nhà công nghiệp, phương tiện và thiết bị vận tải nói chung — trong tất cả các lĩnh vực này ngày nay có sự tự động hóa các quy trình được thực hiện thông qua việc sử dụng các thiết bị có độ bền, độ tin cậy và độ an toàn đặc biệt.

Các ngành công nghiệp dầu mỏ, khí đốt, năng lượng — yêu cầu nguồn cung cấp điện an toàn và đáng tin cậy. Các thiết bị như vậy phải có khả năng chống rung, có dải nhiệt độ rộng và đôi khi có khả năng chống bức xạ.

Tất nhiên, bộ nguồn của các thiết bị tự động hóa công nghiệp này luôn đáp ứng được yêu cầu tổng thể của một thiết bị cụ thể, bởi bộ nguồn là một phần của thiết bị đó. Nếu nguồn điện dưới mức yêu cầu, toàn bộ thiết bị sẽ dễ bị tổn thương.

Bộ nguồn trong công nghiệp thường được gắn trong tủ trên đường ray DIN và do đó vỏ bộ nguồn được thiết kế cho kiểu lắp này. Một số nhà sản xuất sản xuất bộ tiếp hợp đặc biệt để gắn nguồn điện trên thanh ray DIN.

Tất nhiên, nguồn điện cho tự động hóa công nghiệp có những đặc điểm cụ thể và tùy thuộc vào các nhiệm vụ được giải quyết bằng cách sử dụng nguồn điện cụ thể, tất cả chúng có thể được chia thành nhiều loại: bộ chuyển đổi AC / DC cách ly, mô-đun dự phòng, nguồn điện UPS hỗ trợ DC cách ly / Bộ chuyển đổi DC. Tất cả các loại bộ nguồn này đều có một điểm chung — thông số của chúng ổn định trong các điều kiện bên ngoài khác nhau.

Các thành phần điện tử khác nhau của hệ thống lắp đặt công nghiệp yêu cầu điện áp hoạt động riêng, nghĩa là không phải tất cả các thành phần đều có cùng điện áp cung cấp. Vì lý do này, các nhà sản xuất bộ nguồn cho tự động hóa công nghiệp đảm bảo rằng có một số kênh có điện áp khác nhau, bao gồm cả lưỡng cực, trên một thiết bị. Ngoài ra còn có các bộ nguồn được điều khiển được bật hoặc tắt bằng tín hiệu từ các cảm biến công nghiệp bên ngoài điều khiển mức logic đến đầu vào chuyên dụng.

Ba nhà sản xuất nguồn cung cấp năng lượng hàng đầu cho ngành — MW, Chinfa và TDK-Lambda — hầu như đáp ứng đầy đủ nhu cầu của các thiết bị tự động hóa công nghiệp hiện đại với chủng loại của họ. Đồng thời, bộ nguồn của các thương hiệu này đáp ứng cả yêu cầu về độ tin cậy, an toàn và yêu cầu về khả năng tương thích điện từ.

Bộ chuyển đổi AC / DC biệt lập

Nguồn cung cấp loại này theo truyền thống được sử dụng làm nguồn cung cấp điện ổn định cơ bản.Chúng nhận nguồn điện từ nguồn điện lưới (ba pha hoặc một pha) hoặc từ nguồn điện một chiều, trong khi dải điện áp cung cấp khá rộng - từ 120 đến 370 volt DC.

Loại nguồn điện này phổ biến nhất trong các mạch điện tự động hóa công nghiệp, vì nguồn điện có mặt ở hầu hết mọi nơi.

Ngoài ra, phạm vi của các đặc điểm rất rộng — điện áp đầu ra, dòng điện tối đa, thiết kế — tất cả các thông số này khác nhau và các nhà sản xuất trên trang web của họ cung cấp cho người dùng lựa chọn.

Đặc biệt đáng chú ý là các bộ nguồn được bảo hành trọn đời (ví dụ: dòng HWS của TDK-Lambda), với khả năng bù điện áp rơi trên dây, điều chỉnh điện áp đầu ra và khả năng tắt / bật từ xa .

Một số dòng bộ chuyển đổi AC / DC biệt lập có khả năng chịu quá tải kép với công suất định mức trong vài giây (ví dụ: dòng ZWS / BP của TDK-Lambda), điều này rất quan trọng để cấp nguồn cho động cơ khi ở chế độ quá tải , các động cơ tiêu thụ điện năng đáng kể trong vài giây, nhưng ở chế độ chính, mức tiêu thụ chỉ bằng một nửa. Có một cơ hội để tiết kiệm tiền khi mua một bộ chuyển đổi mạnh mẽ.

Chinfa và MW chủ yếu cung cấp các bộ chuyển đổi dành riêng cho việc lắp ray DIN. Bộ nguồn Chinfa theo truyền thống có đầu ra 15 và 5 vôn và có thể hoạt động ngay cả ở nhiệt độ đóng băng xuống tới -40 ° C. Tất cả các bộ nguồn từ các nhà sản xuất này đều có thể được cấp nguồn từ 85 đến 264 vôn. Đối với các hệ thống tự động hóa có công suất tăng, các phiên bản nguồn điện ba pha cũng được cung cấp.

Hầu hết các bộ nguồn cho các ứng dụng công nghiệp đều có hiệu chỉnh hệ số công suất PFC hoạt động trong thiết kế của chúng và khả năng điều chỉnh điện áp đầu ra trong khoảng + -15% so với danh định.

Đôi khi, cần phải kết nối song song nhiều nguồn điện để cung cấp cho tải công suất cao hơn giá trị danh định của một nguồn điện; vì mục đích này, một số kiểu bộ chuyển đổi AC / DC biệt lập được trang bị một công tắc đặc biệt cho phép bạn điều chỉnh các mạch phản hồi của một số nguồn, với một trong các khối là khối chính và các khối khác được đặt ở chế độ phụ. Lược đồ này khác với lược đồ được sử dụng cho vấn đề dự phòng, giải pháp cho vấn đề này sẽ được thảo luận bên dưới.

mô-đun dự phòng

Các thiết bị như vậy được thiết kế để cải thiện độ tin cậy của hệ thống khi có nguy cơ hỏng một trong các bộ chuyển đổi. Một số bộ nguồn được kết nối với một bus chung có cách ly đi-ốt và trong trường hợp một nguồn bị hỏng, nguồn thứ hai sẽ được kết nối ngay lập tức. Bề ngoài, nó giống như kết nối điốt cách ly với nguồn điện dự phòng.

Các mô-đun dự phòng đảm bảo thiết bị hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không làm gián đoạn chu kỳ công nghệ — đây là nhiệm vụ chính của chúng. Việc tách các điốt bắt đầu được thực hiện nghiêm ngặt khi cần thiết, đó là lý do tại sao có sự khác biệt giữa các điốt được tích hợp trong nguồn điện và các điốt được đưa vào mô-đun dự phòng.

Trong trường hợp thứ hai, hiệu quả của nguồn điện tăng lên. Nếu một trong các nguồn điện bị hỏng, trao đổi nóng sẽ xảy ra và hệ thống tiếp tục hoạt động.Người vận hành sẽ phải theo dõi sự cố của thiết bị (theo sơ đồ giám sát điện áp ở đầu ra của một thiết bị riêng lẻ) và đảm bảo thay thế hoặc bảo dưỡng kịp thời thiết bị.

Thông thường, điện áp 24 volt được sử dụng cho mục đích tự động hóa công nghiệp và các mô-đun dự phòng được sản xuất chủ yếu cho điện áp danh định này. Nếu điện áp là 12 volt, thì mô-đun sẽ không thể điều khiển điện áp ở đầu vào của nó, và khi đó bạn phải sử dụng đến việc chọn nguồn điện có hệ thống điều khiển tích hợp.

Bộ nguồn có hỗ trợ UPS

Đây là những bộ nguồn có chức năng theo dõi tình trạng của pin và có chức năng sạc pin. Bộ nguồn UPS được kết nối song song với nguồn điện chính và duy trì đúng mức điện áp trong trường hợp mất điện hoặc trong trường hợp nguồn điện chính này gặp sự cố. Sạc pin dự phòng được hỗ trợ cùng lúc. Các ứng dụng như vậy có nhu cầu cao trong tự động hóa công nghiệp với các nguồn dự phòng, đặc biệt là pin.

Bộ điều khiển của thiết bị (tương tự như của Chinfa và Mean Well sản xuất) luôn duy trì mức sạc pin ở mức chính xác, không cho phóng điện và không dẫn đến việc sạc lại. Tức là bộ nguồn kết hợp chức năng của một UPS (uninterruptible power supply).

Mỗi sản phẩm do các nhà sản xuất cung cấp được thiết kế cho pin có dung lượng nhất định, phù hợp với định mức và có thể có hai điện áp đầu ra: 24 và 12 volt. Bộ điều khiển đắt tiền hơn có dòng sạc pin có thể điều chỉnh, loại rẻ hơn có dòng sạc không đổi, ví dụ 2 ampe.

Bộ chuyển đổi DC / DC biệt lập

Bộ chuyển đổi DC / DC biệt lập (bộ chuyển đổi) được thiết kế để thay đổi mức điện áp DC… Chúng được lắp đặt bên trong tủ hoặc mô-đun chức năng, vì đôi khi các hệ thống tự động hóa công nghiệp yêu cầu các điện áp DC khác nhau cho các thiết bị khác nhau.

Vì vậy, ví dụ: nếu bạn đã có bộ chuyển đổi AC / DC riêng biệt, nhưng bạn cũng cần có một điện áp khác, ngoài điện áp đã được cung cấp bởi thiết bị đã được lắp đặt trong tủ, bạn có thể đối phó với bộ chuyển đổi DC / DC, nó sẽ rẻ hơn so với việc mua một cái khác. AC/DC.

Bộ chuyển đổi DC / DC riêng biệt để gắn trên thanh ray DIN do TDK -Lambda sản xuất, đại diện cho một loạt bộ chuyển đổi với số lượng kênh đầu ra khác nhau cho công suất từ ​​15 đến 60 W. Các thiết bị này có bảo vệ chống phân cực ngược và mạch cho hạn chế dòng khởi động, cũng như bảo vệ ngắn mạch truyền thống. Đèn báo LED cho biết sự hiện diện của điện áp danh định ở đầu ra kênh. Có thể tắt mở từ xa.

Vì vậy, thị trường cung cấp năng lượng hiện đại cho tự động hóa công nghiệp có đầy đủ các thiết bị với bất kỳ thông số nào có thể cần thiết. Phạm vi sẽ cho phép bạn chọn bất kỳ điện áp, công suất, hệ số hình thức, tùy chọn điều khiển từ xa, chức năng UPS, v.v.

Có thể thu được công suất trên 1500 watt bằng cách kết hợp song song nhiều khối. Các mô-đun dự phòng sẽ giúp thiết lập hoạt động mạch không gặp sự cố. Các thiết bị UPS sẽ không làm gián đoạn quá trình. DC -DC — bộ chuyển đổi sẽ cung cấp điện áp DC cần thiết.