Увеличение автоматизации промышленных систем для суровых и потенциально взрывоопасных условий, включая производственные линии, промышленные робототехнические системы, энергетическую инфраструктуру, нефтеперерабатывающие заводы,и производственных линий полупроводниковПромышленное питание, выбранное конструктором системы, должно не только отвечать требованиям высокой пиковой мощности и защиты от обратного потока питания,но также отвечают требованиям надежности, долговечность, безопасность, высокая плотность мощности, высокая эффективность и различные сложные требования к соблюдению нормативных требований.
В данной статье рассматриваются проблемы, с которыми сталкиваются разработчики силовых систем для требовательных приложений автоматизации.объясняя, как они помогают дизайнерам решать эти проблемы.
Проблемы промышленного энергоснабжения
Электронное оборудование и системы подвергаются воздействию суровой промышленной среды для производственных линий, систем возобновляемой энергетики, складов распределения и объектов химической переработки.Электронное оборудование может подвергаться воздействию экстремальных температурПоскольку электроника широко используется в энергетике, управлении и мониторинге, она может быть использована в различных областях.Все эти приложения должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить точность, точности, надежности и безопасности.
Как основной компонент промышленного электронного оборудования, промышленное питание поддерживает регулируемое питание переменным и постоянным током.Его выход должен соответствовать основным требованиям к потреблению энергии подключенного оборудования.Например, электромеханические системы, такие как двигатели, насосы,и приводы управления движением требуют очень высоких пиковых токов при запуске и промышленные источники питания должны быть в состоянии обеспечить эти токиВ целом, промышленное энергоснабжение также должно иметь функции защиты от перенапряжения, перенапряжения и перегрева.
Электроснабжение должно иметь хорошую способность регулировать напряжение при изменении нагрузки или линии и обеспечивать высокую эффективность.Это особенно важно для источников питания, установленных в компактных корпусах, где низкая эффективность может привести к чрезмерному накоплению тепла.
Кроме того, для промышленного энергоснабжения необходимо иметь возможность установки в машины или шкафы управления с ограниченным пространством.промышленные приложения требуют быстрой замены неисправного оборудования, поэтому оборудование должно быть установлено таким образом, чтобы облегчить его снятие и замену.
Сертификация опасных мест
Опасные места (HazLoc) - это специальная область сертификации. Национальный электрический кодекс (NEC) определяет опасное место как область, где присутствие горючих газов или паров,горючие жидкости, легковоспламеняющаяся пыль, легковоспламеняющиеся волокна или летающие перья могут привести к опасности пожара или взрыва.Промышленные источники питания и другое электронное оборудование должны быть специально сертифицированы для работы в среде HazLoc.
Underwriters Laboratories (UL) совместно с Директивой Европейского Союза по оборудованию для взрывоопасных атмосфер (ATEX) устанавливает стандарты испытаний для компонентов, используемых в опасных местах.Такая сертификация может доказать, что сертифицированное оборудование соответствует минимальным соответствующим стандартам безопасности, требуемым для использования в определенной опасной зоне..
При сертификации учитываются два фактора: тип летучего вещества и вероятность его присутствия.Класс 1 включает горючие пары и газы; категория 2 включает в себя горючую пыль, такую как мука; категория 3 - горючие волокна и флайны (небольшие объемы горючих частиц, такие как ткани).
Вероятность существования летучих опасных веществ определяет тип зонирования опасных зон.Раздел 2 охватывает среды, где опасные материалы обычно отсутствуют, но может присутствовать при определенных условиях.
Промышленное энергоснабжение для применения HazLoc
Высокоэффективный источник питания TRACO Power серии DIN rail TIB-EX (рисунок 1) предназначен для суровых условий и опасных мест.DIN рельс - это вид металлической рельсы, широко используемой для установки промышленного оборудования управления в стойке оборудования или панельном шкафу. Серия также предлагает варианты боковой установки для более низкого профиля установки для удовлетворения требований к установке панелей.Раздел 2 (C1D2) и ATEX (EN60079-0), EN60079-7 и EN60079-15) стандартов безопасности и является сертифицированным EMC.
TIB-EX DIN железнодорожное питание для TRACO Power
Рисунок 1: Силовые источники для рельсов серии TIB-EX DIN сертифицированы HazLoc C1D2 и EMC, имеют номинальную мощность 80 Вт, 120 Вт, 240 Вт и 480 Вт (источник: TRACO Power)
Силовое питание HazLoc C1D2 предназначено для безопасной работы в помещениях, которые обычно содержат легковоспламеняющиеся газы или пары, но могут выйти из строя в случае возникновения ненормальных условий, таких как утечка.сбой оборудования или сбой вентиляционной системы.
Наиболее важной характеристикой оборудования C1D2 является то, что оно не станет источником возгорания при нормальных и случайных условиях эксплуатации.Такое оборудование должно быть спроектировано таким образом, чтобы не излучать электрическую энергию или тепло, достаточное для возгорания летучей взрывоопасной атмосферы.Таким образом, такое оборудование не будет генерировать дугу или электрическую искру во время нормальной работы, а структура корпуса может ограничить скорость попадания летучих опасных веществ.
В дополнение к сертификации HazLocэти конвекторные охлажденные источники питания имеют эффективность от 88% до 95% (в зависимости от модели) и могут работать при температуре от -40 ° C до +60 ° C (полной нагрузкой)Номинальная мощность 80 Вт, 120 Вт, 240 Вт и 480 Вт, выходное напряжение 12 Вт, 24 Вт или 48 Вт, рабочее напряжение от 85 Вт до 264 Вт, частота 50/60 Гц.
Силовое питание серии TIB-EX очень подходит для промышленной среды, с комплексными функциями защиты работы, включая выходную перенапряжение и защиту от короткого замыкания.эта серия питания может предотвратить падение напряжения линии электропередачи, то есть напряжение падает до менее 90% от номинального значения, но оно не будет полностью отключено.Серия источников питания соответствует спецификации безопасности SAG F47 SEI.
Силовое питание TIB-EX также выдерживает кратковременные перегрузки мощности и поддерживает выход до 4 с при 150% перегрузке.или приводы - нагрузки, которые генерируют высокие приливы тока при начальной зарядке.
Еще одним распространенным явлением в промышленной среде является обратная мощность, при которой нагрузки, такие как индукторы и редукционные двигатели, возвращают напряжение к источнику питания.Силовые источники серии TIB-EX имеют важную функцию защиты от обратного потока питания, чтобы помочь предотвратить отключение или отказ, вызванный такими нагрузками.
Электроснабжение коммутационного режима (SMPS) должно сначала заряжать свои входные конденсаторы, что может привести к большим входящим токам, когда источник питания впервые подключается к линии.Большинство источников питания SMPS (таких как серия TIB-EX) используют ограничители перенапряжения для управления этим перенапряжением.Эти источники рассчитаны на перенапряжение токов 30 A (230 VAC вход), 15 A (115 VAC).
Все модели сообщают о состоянии вывода с помощью контактного закрытия DC-OK и светодиодных индикаторов DC-OK на передней и боковой панелях.
80 Вт TIB 080-12EX AC/DC DIN рельсовое питание (рисунок 2) имеет номинальное выходное напряжение 12 В и максимальный ток 6,7 А.