Toenemende automatisering van industriële systemen voor ruwe en explosieve omgevingen, met inbegrip van productielijnen, industriële roboticsystemen, energie-infrastructuur, raffinaderijen,met een breedte van niet meer dan 50 mmDe door de ontwerper van het systeem geselecteerde industriële voedingsbron moet niet alleen voldoen aan de eisen van een hoog piekvermogen en de bescherming van de terugstroom van de voedingsbron,maar ook voldoen aan de vereisten van betrouwbaarheid, duurzaamheid, veiligheid, hoge vermogendichtheid, hoge efficiëntie en diverse complexe regelgevingseisen.
Dit artikel bespreekt de uitdagingen waarmee ontwerpers van krachtsystemen worden geconfronteerd voor veeleisende automatiseringstoepassingen.uitleggen hoe zij ontwerpers helpen deze uitdagingen aan te gaan.
Uitdagingen voor de industriële energievoorziening
Elektronische apparatuur en systemen worden blootgesteld aan harde industriële omgevingen voor productielijnen, hernieuwbare energiesystemen, distributieopslagplaatsen en chemische verwerkingsfaciliteiten.Elektronica kan worden blootgesteld aan extreme temperaturenHet gebruik van elektronische apparatuur in de elektriciteitsvoorziening, de controle en de bewaking van elektriciteit is in de meeste landen een belangrijke factor in het gebruik van elektronische apparatuur.alle toepassingen moeten zo zijn ontworpen dat de nauwkeurigheid ervan wordt gewaarborgd, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en veiligheid.
Als kerncomponent van industriële elektronische apparatuur ondersteunt industriële stroomvoorziening AC- en DC-gereguleerde stroomvoorziening.De uitgang moet voldoen aan de basisvereisten voor het energieverbruik van de aangesloten apparatuur.Bijvoorbeeld elektromechanische systemen zoals motoren, pompen,en bewegingsbesturingsaandrijvingen vereisen zeer hoge piekstromen bij opstarten en industriële stroomvoorzieningen moeten deze stromen kunnen leverenIn het algemeen moet de industriële voedingsbron ook de functie hebben van overspannings-, overstromings- en oververwarmingsbescherming.
De stroomvoorziening moet een goede spanningsregulerende capaciteit hebben wanneer de belasting of de lijn verandert en een hoog rendement garanderen.Dit is met name belangrijk voor stroomvoorzieningen die zijn geïnstalleerd in compacte behuizingen, waarbij een laag rendement kan leiden tot overmatige warmteophoping.
De industriële voedingsmiddelen moeten in machines of bedieningskamers met beperkte ruimte kunnen worden geïnstalleerd.industriële toepassingen vereisen snelle vervanging van defecte apparatuurHet is van essentieel belang dat industriële voedingsmiddelen zijn gecertificeerd voor veiligheid en elektromagnetische compatibiliteit (EMC).
Certificering van gevaarlijke locatie
Gevaarlijke locaties (HazLoc) zijn een specifiek certificeringsgebied. De Nationale Elektriciteitscode (NEC) definieert een gevaarlijke locatie als een gebied waar de aanwezigheid van brandbare gassen of dampen,brandbare vloeistoffen, ontvlambaar stof, ontvlambare vezels of vliegende pluis kunnen leiden tot een brand- of explosiegevaar.Industriële stroomvoorzieningen en andere elektronische apparatuur moeten specifiek gecertificeerd zijn voor gebruik in een HazLoc-omgeving..
Underwriters Laboratories (UL) stelt in combinatie met de Europese Unie-richtlijn voor apparatuur voor explosieve atmosfeer (ATEX) testnormen vast voor componenten die op gevaarlijke plaatsen worden gebruikt.Een dergelijke certificering kan aantonen dat de gecertificeerde apparatuur voldoet aan de minimale relevante veiligheidsnormen die vereist zijn voor gebruik in een aangewezen gevaarlijk gebied..
Bij de certificering wordt rekening gehouden met twee factoren: het type vluchtige stoffen en de waarschijnlijkheid van de aanwezigheid ervan.Klasse 1 omvat brandbare dampen en gassenCategorie 2 omvat brandbaar stof, zoals meel; categorie 3 is brandbare vezels en vliegen (kleine hoeveelheden brandbare deeltjes, zoals stoffen).
De waarschijnlijkheid van het bestaan van vluchtige gevaarlijke stoffen bepaalt het type zoneering van gevaarlijke gebieden.Afdeling 2 omvat omgevingen waar gevaarlijke stoffen normaal niet aanwezig zijn, maar kan onder bepaalde voorwaarden aanwezig zijn.
Industriële stroomvoorziening voor HazLoc-toepassingen
De DIN-rail TIB-EX-serie van TRACO Power (figuur 1) is ontworpen voor ruwe omgevingen en gevaarlijke locaties.DIN-rail is een soort metalen rail die veel wordt gebruikt voor het installeren van industriële besturingsapparatuur in apparatuurrekken of paneelkastDe serie biedt ook zijdelingse montageopties voor een lager montageprofiel om aan de vereisten van de montage van panelen te voldoen.Afdeling 2 (C1D2) en ATEX (EN60079-0), EN60079-7 en EN60079-15) en is EMC-gecertificeerd.
TIB-EX DIN spoorvoeding voor TRACO Power
Figuur 1: DIN-spoorvoorraden van de TIB-EX-serie zijn HazLoc C1D2-gecertificeerd en EMC-gecertificeerd, met een nominale vermogen van 80 W, 120 W, 240 W en 480 W (bron: TRACO Power)
De HazLoc C1D2-stroomvoorziening is ontworpen voor veilige werking in ruimtes die normaal ontvlambare gassen of dampen bevatten, maar die kunnen ontsnappen bij abnormale omstandigheden zoals lekkage.uitval van apparatuur of uitval van ventilatiesysteem.
Het belangrijkste kenmerk van C1D2-apparatuur is dat deze onder normale en toevallige bedrijfsomstandigheden geen ontstekingsbron zal worden.Dergelijke apparatuur moet zodanig zijn ontworpen dat er geen elektrische energie of warmte wordt uitgezonden die voldoende is om een vluchtige explosieve atmosfeer te ontsteken.Daarom zullen dergelijke apparaten geen boog of elektrische vonken opwekken tijdens normale werking, en de behuizingstructuur kan de toegang van vluchtige gevaarlijke stoffen beperken.
Naast de HazLoc-certificering,Deze met convector afgekoelde voedingsmiddelen hebben een efficiëntie van 88% tot 95% (afhankelijk van het model) en kunnen werken bij temperaturen van - 40 ° C tot + 60 ° C (volledige belasting)- Nominaal vermogen 80 W, 120 W, 240 W en 480 W, uitgangsspanning 12 V, 24 V of 48 V, werkspanning 85 VAC tot 264 VAC, frequentie 50/60 Hz.
TIB-EX-serie stroomvoorziening is zeer geschikt voor industriële omgeving, met uitgebreide werking bescherming functies, met inbegrip van uitgang overspanning en kortsluiting bescherming.Deze serie van stroomvoorziening kan voorkomen dat de spanning daling van de elektriciteitsleiding, d.w.z. de spanning daalt tot minder dan 90% van de nominale waarde, maar wordt niet volledig afgesloten.De serie voedingsmiddelen voldoet aan de SEI F47 Sag Immunity Specification..
De TIB-EX stroomvoorziening is ook bestand tegen kortetermijnstroomoverdrachten en behoudt tot 4 s de uitgang bij 150% overbelasting.of actuatoren - belastingen die bij aanvankelijke energietoevoer hoge stroomspanningen genereren.
Een ander veel voorkomend fenomeen in industriële omgevingen is omgekeerde stroom, waarbij belastingen zoals inductoren en reductiemotoren de spanning terugvoeren naar de voedingsbron.TIB-EX-serie stroomvoorzieningen hebben de belangrijke functie van stroomvoorziening terugstroom bescherming om te helpen voorkomen dat het sluiten of storing veroorzaakt door dergelijke lasten.
De schakelmodus stroomvoorziening (SMPS) moet aanvankelijk zijn ingangscondensatoren opladen, wat kan resulteren in grote inrushstromen wanneer de stroomvoorziening voor het eerst aan de lijn wordt aangesloten.De meeste SMPS-stroomvoorzieningen (zoals de TIB-EX-serie) gebruiken overspanningsstroombegrenzers om deze overspanningsstroom te regelenDeze voedingsmiddelen zijn geschikt voor hoogspanningsstromen van 30 A (230 VAC input), 15 A (115 VAC).
Alle modellen melden de uitgangsstatus via de DC-OK-contactvergrendeling en de DC-OK-LED-indicatoren op de voor- en zijpanelen.
De 80 W TIB 080-12EX AC/DC DIN-spoorvoeding (figuur 2) heeft een nominale uitgangsspanning van 12 V en een maximale stroom van 6,7 A. De voeding is compact in de afmetingen 3,71 "x 1,26" x 4,50 mm ".