إمدادات الطاقة لأجهزة الأتمتة الصناعية

تختلف فئة كبيرة من أجهزة الأتمتة الصناعية كثيرًا عن الأجهزة المنزلية العادية ، وبالتالي فإن متطلبات الجودة لهذه الأجهزة أعلى من ذلك بكثير. مرافق الطاقة والمباني الصناعية والمركبات ومعدات النقل بشكل عام - في جميع هذه المجالات اليوم هناك أتمتة للعمليات التي تتحقق من خلال استخدام أجهزة ذات متانة خاصة وموثوقية وأمان متزايد.

تتطلب صناعات النفط والغاز والطاقة إمدادات طاقة موثوقة وآمنة. يجب أن تكون هذه الأجهزة مقاومة للاهتزاز ، ولها نطاق درجات حرارة واسع ، وأحيانًا تكون مقاومة للإشعاع.

بالطبع ، دائمًا ما تفي مصادر الطاقة لأجهزة الأتمتة الصناعية هذه بمتطلبات جهاز معين ككل ، لأن مصدر الطاقة جزء من هذا الجهاز. إذا كان مصدر الطاقة أقل من المتطلبات ، يصبح الجهاز بأكمله عرضة للخطر.

يتم تركيب إمدادات الطاقة في الصناعة بشكل تقليدي في خزانات على قضبان DIN ، وبالتالي تم تصميم حاويات مزود الطاقة لهذا النوع من التركيب. تنتج بعض الشركات المصنعة مجموعات مهايئ خاصة لتركيب إمدادات الطاقة على سكة DIN.

بالطبع ، تتمتع مصادر الطاقة للأتمتة الصناعية بخصائص محددة ، واعتمادًا على المهام التي يتم حلها باستخدام مصدر طاقة محدد ، يمكن تقسيمها جميعًا إلى عدة أنواع: محولات التيار المتردد / التيار المستمر المعزولة ، والوحدات الاحتياطية ، وإمدادات الطاقة UPS التي تدعم التيار المستمر المعزول / محولات التيار المستمر. تشترك جميع أنواع مصادر الطاقة هذه في شيء واحد - معلماتها مستقرة في ظل ظروف خارجية مختلفة.

تتطلب المكونات الإلكترونية المختلفة للمنشآت الصناعية جهد التشغيل الخاص بها ، أي لا تحتوي جميع المكونات على نفس جهد الإمداد. لهذا السبب ، تتأكد الشركات المصنعة لمصادر الطاقة للأتمتة الصناعية من وجود عدة قنوات ذات جهد كهربائي مختلف ، بما في ذلك ثنائي القطب ، على جهاز واحد. هناك أيضًا مصادر طاقة يتم التحكم فيها يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها بواسطة إشارة من أجهزة استشعار صناعية خارجية تقود مستوى منطقي إلى إدخال مخصص.

الشركات الثلاث الرائدة في مجال تصنيع إمدادات الطاقة للصناعة - MW و Chinfa و TDK-Lambda - تغطي بالكامل تقريبًا احتياجات أجهزة الأتمتة الصناعية الحديثة بتشكيلتها. في الوقت نفسه ، تلبي مصادر الطاقة لهذه العلامات التجارية كلاً من متطلبات الموثوقية والسلامة ومتطلبات التوافق الكهرومغناطيسي.

محولات التيار المتردد / التيار المستمر المعزولة

تُستخدم مصادر الطاقة من هذا النوع تقليديًا كمصادر طاقة أساسية ثابتة.يتلقون الطاقة من التيار الكهربائي (ثلاثي الطور أو أحادي الطور) أو من مصدر تيار مباشر ، في حين أن نطاق جهد الإمداد واسع جدًا - من 120 إلى 370 فولت تيار مستمر.

هذا النوع من إمدادات الطاقة هو الأكثر شيوعًا في الدوائر الكهربائية للأتمتة الصناعية ، حيث أن مصدر الطاقة موجود في كل مكان تقريبًا.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن نطاق الخصائص واسع جدًا - جهد الخرج ، والتيار الأقصى ، والتصميم - كل هذه المعلمات تختلف ، وتوفر الشركات المصنعة على مواقعها الإلكترونية للمستخدم الاختيار.

وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى إمدادات الطاقة مع ضمان مدى الحياة (على سبيل المثال ، سلسلة HWS من TDK-Lambda) ، مع القدرة على تعويض انخفاض الجهد على الأسلاك ، مع تنظيم جهد الخرج والقدرة على إيقاف التشغيل / التشغيل عن بُعد .

تتمتع بعض سلاسل محولات التيار المتردد / التيار المستمر المعزولة بالقدرة على تحمل الحمل الزائد المزدوج مع الطاقة المقدرة لبضع ثوان (على سبيل المثال ، سلسلة ZWS / BP من TDK-Lambda) ، وهو أمر مهم جدًا لتشغيل المحركات ، عندما تكون في وضع التحميل الزائد ، تستهلك المحركات طاقة كبيرة لبضع ثوان ، ولكن في الوضع الرئيسي ، يكون الاستهلاك نصف هذا. هناك فرصة لتوفير المال عند شراء محول قوي.

تقوم Chinfa و MW بشكل أساسي بتزويد المحولات خصيصًا لتركيب سكة DIN. عادةً ما يكون لمصادر الطاقة من Chinfa مخرجات 15 و 5 فولت ويمكن أن تعمل حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -40 درجة مئوية.يمكن تشغيل جميع مصادر الطاقة من هذه الشركات المصنعة من 85 إلى 264 فولت. بالنسبة لأنظمة التشغيل الآلي ذات الطاقة المتزايدة ، يتم أيضًا توفير إصدارات ثلاثية الطور من مزودات الطاقة.

تحتوي معظم مصادر الطاقة للتطبيقات الصناعية في تصميمها على تصحيح عامل الطاقة PFC النشط والقدرة على ضبط جهد الخرج في حدود +15 ٪ من الاسمي.

في بعض الأحيان يكون من الضروري توصيل العديد من مصادر الطاقة بالتوازي لتزويد الحمل بطاقة أعلى من القيمة الاسمية لمصدر طاقة واحد ؛ لهذا الغرض ، تم تجهيز بعض طرز محولات التيار المتردد / التيار المستمر المعزولة بمفتاح خاص يسمح لك بضبط دوائر التغذية المرتدة للعديد من المصادر ، مع كون إحدى الكتل الرئيسية ، ويتم وضع الكتل الأخرى في وضع الرقيق. يختلف هذا المخطط عن المخطط المستخدم لمشكلة التكرار ، والتي سيتم مناقشة حلها أدناه.

وحدات احتياطية

تم تصميم هذه الأجهزة لتحسين موثوقية النظام عندما يكون هناك خطر فشل أحد المحولات. يتم توصيل العديد من مصادر الطاقة بحافلة واحدة مشتركة مع عزل الصمام الثنائي ، وفي حالة فشل أحد المصادر ، يتم توصيل الثاني على الفور. ظاهريًا ، يبدو أنه يتم توصيل صمامات ثنائية العزل بمصادر الطاقة الاحتياطية.

تضمن الوحدات الاحتياطية التشغيل المستمر للمعدات لفترة طويلة دون تعطيل الدورة التكنولوجية - هذه هي مهمتها الرئيسية. تبدأ ثنائيات الفصل في العمل بشكل صارم عند الحاجة ، وهذا هو سبب وجود اختلاف بين الثنائيات المدمجة في مصدر الطاقة والصمامات الثنائية الموضوعة في وحدة النسخ الاحتياطي.

في الحالة الثانية ، تزداد كفاءة مزودات الطاقة. في حالة فشل أحد مصادر الطاقة ، يحدث تبديل سريع ويستمر النظام في العمل.سيتعين على المشغل تتبع فشل الجهاز (وفقًا لنظام مراقبة الجهد عند إخراج وحدة فردية) والتأكد من استبداله أو خدمته في الوقت المناسب.

في أغلب الأحيان ، لأغراض الأتمتة الصناعية ، يتم استخدام جهد 24 فولت ، ويتم تصنيع الوحدات الاحتياطية بشكل أساسي لهذا الجهد الاسمي. إذا كان الجهد 12 فولت ، فلن تتمكن الوحدة النمطية من التحكم في الجهد عند مدخلها ، ومن ثم يتعين عليك اللجوء إلى اختيار مزودات الطاقة بنظام تحكم مدمج.

مزودات الطاقة مع دعم UPS

هذه هي مصادر الطاقة بوظيفة مراقبة حالة البطاريات ووظيفة شحنها. يتم توصيل إمدادات طاقة UPS بالتوازي مع مصدر الطاقة الرئيسي وتحافظ على مستوى الجهد الصحيح في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو في حالة فشل مصدر الطاقة الرئيسي هذا. يتم دعم شحن البطارية الاحتياطية في نفس الوقت. يزداد الطلب على مثل هذه التطبيقات في الأتمتة الصناعية ذات المصادر الاحتياطية ، وخاصة البطاريات.

تحافظ وحدة التحكم في الجهاز (على غرار تلك التي تنتجها Chinfa و Mean Well) دائمًا على شحن البطارية عند المستوى الصحيح ، ولا تسمح بالتفريغ ولا تؤدي إلى إعادة الشحن. أي أن مزود الطاقة يجمع بين وظيفة UPS (مزود الطاقة غير المنقطع).

كل منتج تقدمه الشركات المصنعة مصمم لبطاريات ذات سعة معينة ، وفقًا للتصنيف ، ويمكن أن يكون له جهدان للإخراج: 24 و 12 فولت. تحتوي أجهزة التحكم الأكثر تكلفة على تيار شحن بطارية قابل للتعديل ، أما وحدات التحكم الأرخص فهي تتمتع بمستوى ثابت من تيار الشحن ، على سبيل المثال 2 أمبير.

محولات DC / DC المعزولة

تم تصميم محولات DC / DC المعزولة (المحولات) لتغيير مستوى الجهد DC... يتم تثبيتها داخل الخزانات أو الوحدات الوظيفية ، لأن أنظمة الأتمتة الصناعية تتطلب أحيانًا جهدًا مختلفًا للتيار المستمر لمعدات مختلفة.

لذلك ، على سبيل المثال ، إذا كان لديك بالفعل محول تيار متردد / تيار مستمر معزول ، ولكنك تحتاج أيضًا إلى الحصول على جهد آخر ، بخلاف ما تم توفيره بالفعل بواسطة الجهاز المثبت بالفعل في الخزانة ، يمكنك التعامل مع محول DC / DC ، سيكون أرخص من شراء واحدة أخرى. AC / DC.

يتم إنتاج محولات DC / DC المعزولة للتركيب على سكة DIN بواسطة TDK -Lambda ، والتي تمثل مجموعة من المحولات مع عدد مختلف من قنوات الإخراج للطاقة من 15 إلى 60 وات. الحد من تدفق التيار ، وكذلك حماية ماس كهربائى التقليدية. يشير مؤشر LED إلى وجود الجهد الاسمي عند مخرجات القناة. من الممكن إيقاف تشغيله وتشغيله عن بُعد.

لذا فإن السوق الحديث لإمدادات الطاقة للأتمتة الصناعية مليء بالأجهزة مع أي معلمات قد تكون مطلوبة. سيسمح لك النطاق باختيار أي جهد ، أو طاقة ، أو عامل الشكل ، أو خيارات التحكم عن بُعد ، أو وظيفة UPS ، إلخ.

يمكن الحصول على طاقة تزيد عن 1500 واط من خلال الجمع بين عدة كتل بالتوازي. ستساعد الوحدات الاحتياطية على إنشاء تشغيل خالي من المتاعب للدوائر. لن تقاطع أجهزة UPS العملية. DC -DC - سيوفر المحول جهد التيار المستمر المطلوب.