Читайте в N7 (20) 2006:

  • Передовые технологии автоматизации: выставка "ПТА-2006" в Москве
  • Новости в энергетике
  • Национальный проект "Урал промышленный -Урал Полярный"
  • Безопасность как философия
  • Авдеев В.И. ОАО "ГАЗАППАРАТ" и контрафакт
  • Кузник И.В. Автоматизация процесса снятия показаний с теплосчктчиков - фантастика (?!)
  • Модульные системы ТОРНАДО
  • Аня Молден Клайнесдар (Anja Molden-Kleinesdar) Блоки питания Phoenix Contact Gmbh & Co. KG для решения любых задач
  • Илларионов А.В. Внедрение технологии компоновки электротехнических шкафов
  • Копырин В.С., Головатая Е.В., Варченя В.Н., Пастухов А.В. Удельное электропотребление при термообработке изделий прокатного производства
  • Евпланов С.И. Энергоэффектив- ное потребление топливно- энергетических ресурсов на ПНТЗ
  • Лисиенко В.Г., Хазан Г.Л., Бабенко А.Г., Бажин В.Ю. Построение системы управления качеством заготовок алюминиевой фольги, изготовленных методом непрерывного литья
  • Энергоэффективность: современная культура потребления
  •  

    Блоки питания Phoenix Contact GmbH & Co. KG для решения любых задач

    Аня Молден Клайнесдар (Anja Moldehn-Kleinesdar), Phoenix Contact GmbH & Co. KG, г. Бломберг, Германия

    От надежности работы блоков питания зависит общая отказоустойчивость сложных систем. Поэтому для каждого конкретного применения необходимо находить оптимальное решение, которое будет соответствовать всем техническим требованиям, предъявляемым при производстве серийного оборудования или оборудования специального назначения.

    Принятие решения в соответствии с поставленной задачей

    Для проектировщиков и ответственных за оснащение лиц при выборе блока питания промышленного применения главными критериями являются качество и технические характеристики. При этом основные характеристики источников питания должны проверяться уже на начальном этапе. Обязательное условие – широкий диапазон входных напряжений и наличие сертификатов на соответствие требований различных стран.

    Вследствие плохого качества сети питания, а также из-за переключений на различные нагрузки, осуществляемых поставщиком электроэнергии, входное напряжение может пропадать на несколько миллисекунд, поэтому высокая надежность работы оборудования может быть обеспечена только благодаря компенсации провалов напряжения при полной нагрузке. В любом случае выходное напряжение питания должно обладать достаточной стабильностью. Надежные блоки питания обеспечивают компенсацию провалов напряжения в сети длительностью примерно 20 мс. Значительное время наработки на отказ (MTBF – Mean Time Between Failure) отражает качество используемых комплектующих изделий и вместе с тем надежность всего оборудования. Расчет этого показателя производится либо на основании статистического анализа времени работы как можно большего количества устройств, либо при применении различных методов, например, описанных в стандарте EN/IEC 61709. Рассчитанные значения могут применяться для сравнения устройств только в том случае, если они были получены при одинаковых температурах окружающей среды. Тот, кто нуждается в надежном питании для своего оборудования, вовсе не обязан становиться специалистом по системам питаниям, а должен просто обращаться за готовыми решениями к известным производителям блоков питания.

    После того, как определены основные требования в отношении качества блока питания, при выборе модели должно быть уделено внимание техническим требованиям, предъявляемым конкретной поставленной задачей. Так как в зависимости от приложения различные функции имеют различное значение, то для облегчения выбора источника питания предусмотрено их разделение по областям применения. Когда и какие источники питания следует применять в конкретных случаях, рассмотрено далее на примерах производства серийного оборудования и оборудования специального назначения.

    Производство серийного оборудования требует высокого качества

    При производстве серийного оборудования на первый план выходит высокое качество блоков питания и только во вторую очередь рассматриваются технические особенности. При производстве большого количества однотипных устройств, например автоматов для продажи билетов или прохладительных напитков, требования к системам питания определяются, как правило, заранее. И очень часто ограничиваются только наличием надежного блока питания, обеспечивающего на выходе 24 В постоянного тока. Резерв мощности от источника питания в таких случаях не требуется, так как в процессе эксплуатации не будет производиться дооснащение оборудования.

    Но, разумеется, надежное электропитание должно быть обеспечено как в нормальных условиях, так и при повышенной температуре окружающей среды, которая в промышленных условиях может значительно превышать 50°C. Такие особенности, как возможность дистанционного контроля, от блока питания не требуются. В специальных же областях применения, например, при установке в индикаторных табло аэропортов, напротив, наличие поддержки дистанционного управления и контроля требуется не только от отдельных источников питания, но и от всей системы. Габаритная ширина блока питания очень часто имеет решающее значение при установке на монтажной рейке. Кроме того, также уделяется внимание и простоте установки, и возможности быстрого встраивания. От продолжительности монтажа при производстве серийного оборудования очень сильно зависит производительность сборки готовых изделий. Как правило, для быстрого разветвления цепей блоки питания оснащаются 4-клеммными зажимами – по 2 для положительного и отрицательного полюса. Дополнительный зажим с отрицательным полюсом упрощает заземление вторичной цепи и таким образом сокращает продолжительность электромонтажа.

    Источники питания класса High-End для производства комплектного оборудования и оборудования cпециального назначения

    Компании, производящие специальное оборудование, предлагают готовые решения для узкоспециализированных целей, приспособленные к требованиям конечного пользователя. Зачастую расширение системы производится уже в процессе реализации проекта, и детальное описание технических особенностей невозможно составить заранее и ограничить точными рамками. Хотя работа конструкторов и начинается после предоставления задания, тем не менее, заказчик всегда требует более высокой гибкости на этапе проектирования, чтобы иметь возможность оптимально настраивать установку или систему под свои нужды. В таких случаях наличие резерва мощности у источников питания является обязательным, так как, например, невозможно заранее определить, какие нагрузки будут включаться одновременно. Также может потребоваться, например, чтобы высокие пусковые токи емкостных нагрузок не приводили к провалам напряжения. Источники питания с резервом мощности обеспечивают в начальный пусковой момент более высокий ток, который может на 50% превышать номинальное значение.

    При производстве комплектного оборудования и оборудования специального назначения требования, предъявляемые к ударной прочности, вибростойкости и диагностическим возможностям, также зачастую выше, чем при производстве серийного оборудования. Так, например, для применения своего оборудования в судостроении изготовитель должен получить специальные разрешения на эксплуатацию, для получения которых необходимо приложить немалые усилия. Разрешение на эксплуатацию, предоставляемое немецким обществом, осуществляющим классификацию и регистрацию судов (Schiffsklassifikations-Gesellschaft Germanischer Lloyd (GL)), выдается после прохождения испытаний образца, в ходе которых должно быть подтверждено соответствие высоким требованиям в отношении климатической и механической нагрузки, а также электромагнитной совместимости изделий. Кроме того, испытывается работоспособность источников питания при вибрации, воздействии низких температур, в условиях пониженной и повышенной влажности, а также оценивается сопротивление изоляции, невосприимчивость к быстрым переходным процессам, всплескам, выбросам и гармоническим воздействиям.

    Применяемые при производстве комплектного оборудования и оборудования специального назначения источники питания должны также обеспечивать обширный функциональный контроль и дистанционную диагностику.

    В особо критичных областях применения, например, в автомобилестроении, должны быть предусмотрены переключающие выходные или релейные контакты для индивидуального контроля источников питания.

    Для чего необходимо заземление вторичных цепей?

    Директива по машинам и механизмам EN 60204-1/VDE 0113, часть 1, требует надлежащего выполнения мер по защите персонала от удара электрическим током. Согласно этой директиве рекомендуется применение цепей с защитным низким напряжением (PELV – Protective Extra Low Voltage), а для этого требуется заземление вторичных цепей. Короткие замыкания на землю всегда представляют опасность тогда, когда они появляются на участках между предохранителем вторичной цепи и нагрузкой. Двойное короткое замыкание на землю на этом участке в наихудшем случае может привести к перемыканию контактов и таким образом к самопроизвольному включению установки.

    Надежная защита обеспечивается заземлением вторичной цепи низкого напряжения путем подключения PE-проводника к определенной точке цепи. Заземляющий проводник может подключаться к вторичной цепи путем непосредственного соединения с выходным зажимом источника питания. Таким образом, каждое короткое замыкание на землю в критической области между предохранителем и нагрузкой приводит к короткому замыканию выходной цепи питания. Вследствие этого происходит перегорание предохранителей вторичной цепи и отключение неисправного электрооборудования. В результате, обеспечивается надежная защита персонала и оборудования.

    Выводы

    Для производства серийного оборудования необходимы источники питания, объединяющие в себе базовые функции с высоким качеством и надежностью. Таким образом, в этой сфере высокая эксплуатационная надежность достигается при незначительных вложениях.
    При производстве комплектного оборудования и оборудования специального назначения, к источникам питания наряду с требованиями высокой надежности и небольшой стоимости, прежде всего, предъявляются требования к техническим особенностям, например, таким как наличие резерва мощности или обширных диагностических возможностей.

    Более подробную информацию об изделиях Phoenix Contact Вы можете найти на сайте: www.phoenixcontact.ru