33 lata na rynku automatyki

Strona główna

O firmie

Oferta

Cenniki i stany magazynowe

Kontakt

Szukaj

Praca

ZASILACZE PRZEMYSŁOWE

Współczesne układy automatyki przemysłowej wymagają zastosowania odpowiednich układów zasilających. Firma Impol-1 dostarcza szeroką gamę zasilaczy zapewniających właściwe zasilanie urządzeń automatyki (których Impol-1 jest też dostawcą), od prostych układ ów w rodzaju czujnik indukcyjny plus licznik nastawny po skomplikowane układy sterowania linii i procesów produkcyjnych. Zasilacze przemysłowe spełniają przyjęte w tej kategorii urządzeń kryteria niezawodności oraz są wykonywane w oparciu o obowiązujące normy i dyrektywy dotyczące bezpieczeństwa użytkowania, emisji zakłóceń elektromagnetycznych, odporności na zewnętrzne pola elektromagnetyczne, odporności na wyładowania elektrostatyczne, odporności na przepięcia i zakł ócenia w sieci zasilającej ze szczególnym uwzględnieniem występujących w warunkach przemysłowych, powstających przy współpracy ze stycznikami, przełącznikami i silnikami. Osobne zagadnienie stanowi problem kształtu prądu pobieranego z sieci zasilającej. Normy Unii Europejskiej, które w najbliższym czasie będą obowiązywać także w kraju określają wymagania co do przesunięcia w fazie prądu względem napięcia oraz kształtu pobieranego prądu. W ofercie firmy Impol-1 znajdują się zasilacze spełniające te normy pracujące z korekcją wsp ółczynnika mocy (PFC).

Rodzaje zasilaczy.

Większość urządzeń automatyki posiada możliwość pracy w dość szerokim zakresie napięć zasilających. Jednak nie należy z tego wyciągać wniosku, że do ich zasilania można zastosować każde dostępne "pod ręką " źr ódło. Wciąż spotykanym błędem są próby zasilania wyprostowanym napięciem z transformatora bezpieczeństwa 24 V. Większość urządzeń wymaga napięcia o zawartości tętnień poniżej 10%. W praktyce oznacza to konieczność stosowania zasilaczy stabilizowanych. Pod względem zasady działania zasilacze można podzielić na pracujące z zastosowaniem transformacji napięcia z częstotliwością sieci zasilającej oraz z przetwarzaniem przy wyższych częstotliwościach. Ponadto układy stabilizacji napięcia można podzielić na liniowe i impulsowe. Liniowe układy stabilizacji charakteryzują się bardzo niską sprawnością i z tego względu są stosowane wyłącznie w układach o niewielkiej mocy. W celu zmniejszenia mocy strat wydzielanej w układzie stabilizującym konieczne jest zastosowanie układów stabilizacji impulsowej. Dalsze zwiększenie sprawności zasilacza uzyskujemy stosując wysoką częstotliwość przetwarzania w zakresie ok. 30...100 kHz. Powoduje to zmniejszenie strat powstających w rdzeniu i uzwojeniach transformatora. Jednocześnie transformator ma mniejsze rozmiary i masę. W zasilaczach z przetwarzaniem możliwa staje się integracja układu stabilizacji z układem generatora przetwornicy - regulacja odbywa się za pomocą zmiany czasu trwania impulsów generatora. Zbędne staje się (z wyjątkiem układów wymagających szczególnie małych tętnień) stosowanie układ ów stabilizacji po stronie wtórnej transformatora. Skutkiem jest uproszczenie konstrukcji i zmniejszenie kosztów zasilacza. Rozwiązanie takie umożliwia także wykonanie zasilaczy o bardzo szerokim zakresie napięć wejściowych. Pod względem zasady działania generatory przetwornicy dzielą się na dwie podstawowe grupy: jednotaktowe i dwutaktowe. Oferta firmy Impol-1 obejmuje zarówno zasilacze w których zastosowano jedno jak i drugie rozwiązanie.

Sposoby zabezpieczeń

W zasilaczach stosuje się układy mające na celu zabezpieczenie zarówno samego zasilacza jak i zasilanego układu przed skutkami przeciążenia prądowego lub przepięcia. W zakresie układów zabezpieczających przed zbyt wysokim poborem prądu możemy wyróżnić dwie podstawowe metody: stabilizacji prądu oraz redukcji prądu lub wyłączenia zasilacza. Każda z nich wywołuje inne skutki jeśli chodzi o możliwości zastosowania zasilaczy. Metoda stabilizacji prądu polega na tym, że zasilacz nie dopuszcza do wzrostu prądu powyżej wartości znamionowej (wartości maksymalnej prądu zasilacza). Przy wzroście pobieranego prądu, począwszy od momentu osiągnięcia wartości znamionowej, następuje spadek napięcia wyjściowego w taki spos ób, że prąd utrzymuje stałą wartość (w praktyce wzrasta maksymalnie o kilkanaście procent). Zasilacz ze stabilizacją prądu może być wykorzystany do ładowania akumulatorów. Możliwe jest łączenie równolegle takich zasilaczy bez dodatkowych układó w. Ten typ zasilaczy może być bez problemu użyty w przypadku gdy obciążenie ma charakter powodujący przeciążenie w momencie uruchamiania lub piki prądu w czasie pracy (np. obciążenie o dużej składowej pojemnościowej, żarówki, grzałki, rozładowane akumulatory). Jeżeli w wyniku charakteru obciążenia powstaje zwiększony pobór (pik prądowy) na przykład przy włączaniu, może okazać się, że zasilacz z zabezpieczeniem przez wyłączanie wcale nie przejdzie w stan normalnej pracy, mimo że nominalny prąd obciążenia jest niższy od dopuszczalnego prądu wyjściowego zasilacza. Negatywnym skutkiem zabezpieczenia przez stabilizację prądu jest dopuszczenie do wydzielania stosunkowo dużej mocy w warunkach maksymalnego przeciążenia, zarówno w samym zasilaczu jak i w odbiorniku. W związku z tym zasilacze ze stabilizacją prądu są najczęściej wyposażane w drugie zabezpieczenie powodujące wyłączenie prądu obciążenia w sytuacji gdy napięcie wyjściowe spadnie w wyniku obciążenia poniżej pewnej wartości np. 5...6 V dla zasilaczy 24V. Zasilacz przechodzi wówczas w stan próbkowania. Takie rozwiązanie uniemożliwia wydzielanie dużych mocy, szczególnie w dłuższym okresie czasu, co pozwala na wykonanie zasilaczy tańszych i o mniejszych gabarytach. Oczywiście nie można stosować tego rozwiązania gdy nie pozwala na to charakter obciążenia np. przy ładowaniu uniemożliwiłoby ono rozpoczęcie ładowania całkowicie rozładowanego akumulatora. Wszędzie tam, gdzie nie jest konieczna stabilna praca zasilacza w warunkach przeciążenia prądowego możliwe jest stosowanie zasilaczy z redukcją lub wyłączeniem prądu wyjściowego przy przeciążeniu. Zasilacz z zabezpieczeniem w formie wyłączania po przekroczeniu dopuszczalnego prądu przechodzi w stan pr óbkowania. Co pewien czas załącza napięcie wyjściowe i sprawdza wartość prądu, jeśli jest ona nadal zbyt wysoka, wyłącza wyjście ponownie. Redukcja prądu polega na tym, że po przekroczeniu pewnej wartości (oporności) obciążenia zasilacz ogranicza prąd do wartości mniejszej od prądu maksymalnego. Takie metody stawiają mniejsze wymagania w stosunku do konstrukcji zasilaczy, ponieważ nie ma konieczności stabilnej pracy w warunkach przeciążenia. Moc strat podczas przeciążenia jest mniejsza co pozwala na wykonanie zasilacza o mniejszych gabarytach. Takie zabezpieczenie pozwala także na ochronę zasilanych obwod ów w sytuacji awarii lub błędnego podłączenia. Zasilacz ze stabilizacją prądu dostarcza do nieprawidłowo podłączonego lub uszkodzonego obwodu pełny prąd znamionowy, co może prowadzić do powstawania po pewnym czasie dalszych uszkodzeń. Wyłączenie lub redukcja prądu chroni przed taką sytuacją. Większość zasilaczy jest wyposażona w zabezpieczenia przeciwprzepięciowe na wyjściu chroniące (dodatkowo, niezależnie od układu stabilizacji) przed niebezpieczeństwem doprowadzenia do odbiornika zbyt wysokiego napięcia. Firma Impol-1 oferuje zasilacze ze stabilizacją prądu, ze stabilizacją prądu plus redukcją (lub wyłączeniem) po osiągnięciu pewnej wartości (oporności) obciążenia oraz zasilacze wyłączające się po przekroczeniu prądu maksymalnego. Szeroka oferta pozwala na dobór zasilacza właściwego do konkretnego zastosowania.

PFC

Współczynnik mocy pobieranej przez zasilacz określa stosunek mocy pozornej do mocy czynnej. Jest on ró wny jedności gdy prąd jest zgodny w fazie z napięciem i ma kształt sinusoidalny. Tymczasem typowy zasilacz elektroniczny pobiera prąd w spos ób impulsowy. Konsekwencją jest pobór prądu o wartości szczytowej przekraczającej znacznie tę wynikającą z efektywnie wykorzystywanej mocy. Powoduje to konieczność stosowania instalacji energetycznej zdolnej do dostarczenia odpowiednio dużych prądów, zwiększając jej koszty. Impulsowy pobór prądu powoduje także zniekształcenia kształtu napięcia sieci co z kolei ma wpływ na pracę innych z niej zasilanych urządzeń. Normy europejskie narzucają wymagania dotyczące kształtu pobieranego prądu i jego zgodności w fazie z napięciem dla urządzeń o mocy przekraczającej kilkadziesiąt watów. W niedalekiej przyszłości przepisy te zaczną obowiązywać również w Polsce. W ofercie firmy Impol-1 już obecnie znajdują się zasilacze spełniające wymagania tych norm, wyposażone w układy korekcji współczynnika mocy (Power Factor Correction).

Łączenie równoległe

Zasilacze ze stabilizacją prądu można łączyć równolegle. Funkcja stabilizacji prądu powoduje właściwe rozłożenie obciążenia na wszystkie połączone zasilacze. W przypadku zasilaczy redukujących prąd oraz próbkujących konieczne jest zastosowanie dodatkowych układów. W tym przypadku zasilacze posiadające możliwość łączenia równoległego są wyposażone w dodatkowe złącze przekazujące sygnał pozwalający na równomierny rozkład prądu pomiędzy nimi.

Ładowanie baterii

W trakcie ładowania konieczne jest utrzymania wartości prądu podczas występującego w procesie ładowania wzrostu napięcia. W przypadku akumulatorów ołowiowych (w tym żelowych), oraz litowo-jonowych ładowanie rozpoczyna się dużym prądem - maksymalnym prądem zasilacza. W trakcie ładowania napięcie wzrasta aż do osiągnięcia wartości końcowej, a prąd maleje. Napięciem końca ładowania jest napięcie znamionowe zasilacza. Napięcie to w przypadku ładowania buforowego jest ustawione na wartość nominalną napięcia naładowanego akumulatora. Aby uzyskać naładowanie do maksymalnej pojemności należy napięcie podnieść, pamiętając że w takiej sytuacji akumulator nie może być podłączony do zasilacza na stałe.

Funkcje dodatkowe

Oprócz wymienionych już układó w umożliwiających łączenie równoległe zasilacze mogą być wyposażone w układ kompensacji spadku napięcia na przewodach zasilających. Zasilacz obsługujący tę funkcję posiada dodatkowe wejścia kontroli napięcia, które należy połączyć (cienkimi przewodami) z zaciskami obciążenia, za przewodami dostarczającymi prąd. Zasilacz może być wyposażony także w wyjście power fail dostarczające wyprzedzającej informacji o zaniku napięcia. Firma Impol-1 oferuje szereg zasilaczy przemysłowych o napięciu 24 V i o zakresie prądów wyjściowych od 100 mA do kilkudziesięciu amperów. Oprócz urządzeń dostarczających 24 V w ofercie znajdują się zasilacze o napięciach wyjściowych od kilku do kilkuset wolt ów. Typowy zakres napięć wejściowych to 180...240 V AC. W ofercie znajdują się również zasilacze o rozszerzonym zakresie napięć wejściowych 90... 240 V AC, a także inne zakresy napięć zmiennych i stałych (przetwornice DC/DC). Część najnowszych modeli jest oferowana standardowo z rozszerzonym zakresem napięć zasilających. Zasilacze oferowane są w obudowach metalowych lub z tworzyw sztucznych (ABS) i przeznaczone do montażu przez przykręcanie lub na szynie standardowej DIN. Po szczegółowe informacje dotyczące zasilaczy i innych oferowanych przez nasza firmę wyrobów zapraszamy na naszą stronę internetową www.impol-1.pl . Zapraszamy także do kontaktów bezpośrednich pod podany adres e-mail.

Marek Chmura Zasilacze w ofercie Impol-1