Alimentations pour appareils d'automatisation industrielle

Une large classe d'appareils pour l'automatisation industrielle est très différente des appareils électroménagers ordinaires et, par conséquent, les exigences de qualité pour ces appareils sont beaucoup plus élevées. Installations énergétiques, bâtiments industriels, véhicules et équipements de transport en général - dans tous ces domaines, il existe aujourd'hui une automatisation des processus réalisée grâce à l'utilisation d'appareils dotés d'une durabilité, d'une fiabilité et d'une sécurité accrues.

Les industries du pétrole, du gaz et de l'énergie ont besoin d'une alimentation électrique fiable et sûre. De tels dispositifs doivent être résistants aux vibrations, avoir une large plage de températures et parfois être résistants aux radiations.

Bien sûr, les alimentations de ces appareils d'automatisation industrielle répondent toujours aux exigences d'un appareil particulier dans son ensemble, car l'alimentation fait partie de cet appareil. Si l'alimentation électrique est inférieure aux exigences, l'ensemble de l'appareil devient vulnérable.

Les alimentations électriques dans l'industrie sont traditionnellement montées dans des armoires sur des rails DIN et, par conséquent, les boîtiers d'alimentation sont conçus pour ce type de montage. Certains fabricants produisent des kits d'adaptation spéciaux pour le montage d'alimentations sur un rail DIN.

Bien sûr, les alimentations pour l'automatisation industrielle ont des caractéristiques spécifiques, et selon les tâches qui sont résolues à l'aide d'une alimentation spécifique, elles peuvent toutes être divisées en plusieurs types : convertisseurs AC/DC isolés, modules de sauvegarde, alimentations UPS supportant le DC isolé / Convertisseurs CC. Tous ces types d'alimentations ont une chose en commun : leurs paramètres sont stables dans diverses conditions externes.

Les différents composants électroniques des installations industrielles nécessitent leur propre tension de fonctionnement, c'est-à-dire que tous les composants n'ont pas la même tension d'alimentation. Pour cette raison, les fabricants d'alimentations pour l'automatisation industrielle s'assurent qu'il existe plusieurs canaux de tensions différentes, y compris bipolaires, sur un seul appareil. Il existe également des alimentations contrôlées qui sont activées ou désactivées par un signal provenant de capteurs industriels externes pilotant un niveau logique vers une entrée dédiée.

Les trois principaux fabricants d'alimentations électriques pour l'industrie - MW, Chinfa et TDK-Lambda - couvrent presque entièrement les besoins des dispositifs d'automatisation industrielle modernes avec leur assortiment. Dans le même temps, les alimentations de ces marques répondent à la fois aux exigences de fiabilité et de sécurité et aux exigences de compatibilité électromagnétique.

Convertisseurs AC/DC isolés

Les alimentations de ce type sont traditionnellement utilisées comme alimentations stabilisées de base.Ils sont alimentés par le secteur (triphasé ou monophasé) ou par une source de courant continu, tandis que la plage de tension d'alimentation est assez large - de 120 à 370 volts DC.

Ce type d'alimentation est le plus courant dans les circuits électriques pour l'automatisation industrielle, car l'alimentation est présente presque partout.

De plus, la gamme de caractéristiques est très large - tension de sortie, courant maximal, conception - tous ces paramètres varient et les fabricants sur leurs sites Web offrent le choix à l'utilisateur.

Les alimentations avec une garantie à vie (par exemple, la série HWS de TDK-Lambda), avec la possibilité de compenser la chute de tension sur les fils, avec régulation de la tension de sortie et avec la possibilité d'éteindre / allumer à distance, sont particulièrement remarquables. .

Certaines séries de convertisseurs AC/DC isolés ont la capacité de supporter une double surcharge avec la puissance nominale pendant quelques secondes (par exemple, la série ZWS/BP de TDK-Lambda), ce qui est très important pour alimenter les moteurs, en mode surcharge , les moteurs consomment une puissance importante pendant quelques secondes, mais en mode principal la consommation est moitié moins importante. Il est possible d'économiser de l'argent sur l'achat d'un convertisseur puissant.

Chinfa et MW fournissent principalement des convertisseurs spécifiquement pour le montage sur rail DIN. Les alimentations Chinfa ont traditionnellement des sorties de 15 et 5 volts et peuvent fonctionner même à des températures glaciales jusqu'à -40 ° C. Toutes les alimentations de ces fabricants peuvent être alimentées de 85 à 264 volts. Pour les systèmes d'automatisation à puissance accrue, des versions triphasées d'alimentations sont également fournies.

La plupart des alimentations pour applications industrielles ont dans leur conception une correction active du facteur de puissance PFC et la possibilité d'ajuster la tension de sortie à + -15% de la valeur nominale.

Il est parfois nécessaire de connecter plusieurs alimentations en parallèle pour alimenter la charge avec une puissance supérieure à la valeur nominale d'une alimentation ; à cet effet, certains modèles de convertisseurs AC/DC isolés sont équipés d'un interrupteur spécial qui permet de régler les circuits de retour de plusieurs sources, l'un des blocs étant le maître, et les autres étant mis en mode esclave. Ce schéma diffère du schéma utilisé pour le problème de redondance, dont la solution sera discutée ci-dessous.

Modules de rechange

De tels dispositifs sont destinés à améliorer la fiabilité du système lorsqu'il existe un risque de défaillance de l'un des convertisseurs. Plusieurs alimentations sont connectées à un bus commun avec isolation par diode, et en cas de panne d'une source, la seconde est connectée immédiatement. Extérieurement, cela ressemble à connecter des diodes d'isolement à des alimentations de secours.

Les modules de rechange assurent un fonctionnement continu de l'équipement pendant une longue période sans perturber le cycle technologique - c'est leur tâche principale. Le découplage des diodes commence à se faire strictement en cas de besoin, c'est pourquoi il y a une différence entre les diodes intégrées à l'alimentation et les diodes placées dans le module de secours.

Dans le second cas, le rendement des alimentations augmente. Si l'un des blocs d'alimentation tombe en panne, un remplacement à chaud se produit et le système continue de fonctionner.L'opérateur devra suivre la panne de l'appareil (selon le schéma de surveillance de la tension à la sortie d'une unité individuelle) et assurer son remplacement ou son entretien en temps opportun.

Le plus souvent, à des fins d'automatisation industrielle, une tension de 24 volts est utilisée et des modules de rechange sont fabriqués principalement pour cette tension nominale. Si la tension est de 12 volts, le module ne pourra pas contrôler la tension à son entrée, et vous devrez alors choisir des alimentations avec un système de contrôle intégré.

Alimentations avec prise en charge UPS

Il s'agit d'alimentations ayant pour fonction de surveiller l'état des batteries et de les charger. Les alimentations de l'onduleur sont connectées en parallèle avec la source d'alimentation principale et maintiennent le niveau de tension correct en cas de coupure de courant ou en cas de panne de cette source d'alimentation principale. La charge de la batterie de secours est prise en charge en même temps. De telles applications sont très demandées dans l'automatisation industrielle avec des sources de secours, notamment des batteries.

Le contrôleur de l'appareil (similaire à ceux produits par Chinfa et Mean Well) maintient toujours la charge de la batterie au bon niveau, ne permet pas de décharge et n'entraîne pas de recharge. C'est-à-dire que l'alimentation combine la fonction d'un onduleur (alimentation sans interruption).

Chaque produit proposé par les fabricants est conçu pour des batteries d'une certaine capacité, conformément au calibre, et peut avoir deux tensions de sortie : 24 et 12 volts. Les contrôleurs plus chers ont un courant de charge de batterie réglable, les moins chers ont un niveau constant de courant de charge, par exemple 2 ampères.

Convertisseurs DC/DC isolés

Les convertisseurs DC/DC isolés (convertisseurs) sont conçus pour modifier le niveau de tension continue… Ils sont installés à l'intérieur d'armoires ou de modules fonctionnels, car les systèmes d'automatisation industrielle nécessitent parfois des tensions continues différentes pour différents équipements.

Ainsi, par exemple, si vous avez déjà un convertisseur AC/DC isolé, mais que vous avez également besoin d'obtenir une autre tension, autre que celle déjà fournie par l'appareil déjà installé dans l'armoire, vous pouvez vous contenter d'un convertisseur DC/DC, ce sera moins cher que d'en acheter un autre. AC DC.

Les convertisseurs DC / DC isolés pour montage sur rail DIN sont produits par TDK -Lambda, qui représente une gamme de convertisseurs avec un nombre différent de canaux de sortie pour une puissance de 15 à 60 W. Les appareils disposent d'une protection contre l'inversion de polarité et d'un circuit pour limitant le courant d'appel, ainsi que la protection traditionnelle contre les courts-circuits. L'indicateur LED indique la présence de tension nominale aux sorties des canaux. Il est possible de l'éteindre et de l'allumer à distance.

Ainsi, le marché moderne des alimentations pour l'automatisation industrielle regorge d'appareils avec tous les paramètres nécessaires. La gamme vous permettra de choisir n'importe quelle tension, puissance, facteur de forme, options de contrôle à distance, fonction UPS, etc.

Une puissance supérieure à 1500 watts peut être obtenue en combinant plusieurs blocs en parallèle. Les modules de rechange aideront à établir un fonctionnement sans problème des circuits. Les dispositifs UPS n'interrompront pas le processus. DC -DC — le convertisseur fournira la tension continue requise.