ГлавнаяКарта сайтаПечатьE-mail
КонтрАвт
Увлекая к успеху
Поиск продукции КонтрАвт
Поиск по сайту
Подписка
формаКаталог по почте
Оформите подписку и получайте по почте Каталог продукции и буклеты о Новинках


Импульсные источники питания НПФ КонтрАвт

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Импульсные источники питания НПФ КонтрАвт

Александр Пахомов, старший инженер

Введение

НПФ КонтрАвт занимается разработкой источников питания (далее – ИП) начиная с 1994 года. Первыми разработками были блоки питания серии БП.

В связи с растущим применением энергоемких устройств: датчиков, контроллеров, операторских панелей, на рынке систем промышленной автоматизации потребовались блоки питания, имеющие высокие значения плотности мощности (Вт/дм3). Небольшими размерами при высокой выходной мощности обладают импульсные источники питания.

Первым шагом НПФ КонтрАвт в данном направлении были двухканальные блоки серии PSM-24 (рис. 1), предназначенные для питания модулей серии MDS, нормирующих преобразователей, электромеханических реле, устройств сигнализации, индикации и других устройств в системах промышленной автоматики.

Рис. 1

Модуль преобразует сетевое напряжение в стабилизированное постоянное напряжение 24 В. Каналы модуля защищены от короткого замыкания и перегрузки. Они гальванически изолированы  от  питающего напряжения и допускают работу без нагрузки. Допустимая выходная нагрузка на один канал не более 0,3 А.

Новинки

В настоящее время ассортимент НПФ КонтрАвт расширен двумя источниками питания: PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 (рис. 2).

Рис. 2

Модификации PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 размещаются в корпусах 70x85x58  мм и 105x85x58  мм соответственно, предназначенных для монтажа на DIN рейку с возможностью непосредственной установки на монтажную поверхность.

Блоки серии PSM/4R-36-24 совмещают в себе источник питания 24  В 1,5  А с четырьмя электромагнитными реле. Такое решение экономит место в монтажном шкафу. Питание обмоток реле осуществляется от самого источника питания.

Импульсные ИП PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 подключаются к сети и к нагрузке клеммными соединениями винтами. Выход приборов и нагрузку необходимо соединять как можно более короткими проводами с большим сечением.

Основные параметры

Номинальное выходное напряжение 24±0,5  В
Максимальный ток нагрузки 1,5 А
Рабочий диапазон входных переменных напряжений 85-264  В
Рабочий диапазон входных постоянных напряжений 120 -370  В
КПД при номинальном напряжении питания (220  В), не менее 80  %
Нестабильность при изменении входного напряжения в диапазоне 85-264  В при максимальном токе (1,5  А), не более 0,5  %
Нестабильность при изменении нагрузки от 10 до 100  %, % от номинала, не более 2  %
Уровень пульсаций выходного напряжения, пик-пик, не более 150  mВ

Расширенный диапазон сетевого напряжения

Во многих блоках других производителей проблема переключения между напряжениями питающей сети ~110 В и ~220 В решается путем установки на блоке переключателя напряжения. Блоки питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 рассчитаны на включение в сеть с диапазонами питающего напряжения от 85 до 264 В. Тем самым обеспечивается работа в обоих диапазонах без вмешательства персонала и снижается вероятность выхода блока из строя при установке неверного напряжения.

ГОСТ 31109-97 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения” допускает отклонения напряжения от номинала ± 10 %. Ситуация, когда напряжение превышает 220 + 10 %=242 В называется перенапряжением. Когда напряжение снижается ниже 220 - 10 %=198 В – просадкой. Источники питания НПФ КонтрАвт в каждом из диапазонов (~110  В и ~220  В) обеспечивают расширенный интервал входных напряжений питания ±20 %, что соответствует 85-264 В. Это дает возможность использовать источники питания в условиях неблагоприятной промышленной сети.

При пуске мощных потребителей энергии, в частности, насосов путем непосредственного включения может происходить значительная просадка напряжения. В случае, если напряжение падает до величины ниже ~85  В, блоки питания серии PSM 36-24 обеспечивают питание нагрузки в течение не менее 50 мс.

Блоки питания серии PSM-36-24 допускают включение в сеть с постоянным питающим напряжением. При этом полярность включения значения не имеет.

Максимальный ток 1,5  А обеспечивают оба блока питания. В том числе и при включенных реле ИП PSM/4R-36. Большинство устройств промышленной автоматизации могут работать в расширенном диапазоне напряжений питания 24  В  ±   10  %.

Источники питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 обеспечивают стабильность при изменении входного напряжения в диапазоне 85-264  В при максимальном токе (1,5  А) с погрешностью не более 2  %, что гарантирует достаточный запас.

Помехозащищённость

При работе импульсных источников питания неизбежно возникают высокочастотные импульсные помехи с частотой в сотни килогерц, поэтому импульсные источники питания следует очень осторожно применять для питания датчиков, формирующих аналоговые сигналы величиной в единицы-десятки милливольт и менее.

Если в системе АСУ используются такие датчики, рекомендуем их источник питания подключать в сеть через фильтр ФС-220. Это предотвратит попадание ВЧ помех в схемы высокоточного оборудования и искажение результатов измерений.

КПД и теплопотери

Коэффициент полезного действия источников питания составляет не менее 80  % при номинальном напряжении питания. Оставшиеся 20  %, т. е. 7,2  Вт рассеиваются внутри корпуса в виде тепла. Для удаления избыточного тепла за счёт естественной конвекции в корпусе источника питания предусмотрены вентиляционные отверстия. При монтаже источник питания следует располагать так, чтобы не создавались препятствия потоку воздуха.

Следует обратить внимание на то, чтобы оборудование и соединительные провода в щите не перекрывали вентиляционные отверстия. Монтаж соединительных проводов в щите рекомендуется выполнять в специальных коробах.

Защита от перегрузок

Источники питания НПФ КонтрАвт снабжены цепями защиты, которые отключают ИП в нештатных ситуациях. В случае срабатывания хотя бы одной из защит источник питания отключается и загорается светодиод “Error”.

Возможны следующие нештатные ситуации:

  • защита от перегрузки по току нагрузки срабатывает при уровне тока 1,2хIвых.max;
  • при кратковременных перенапряжения блок питания прекращает преобразование напряжения при достижении сетевым напряжением на входе значения ~265  В;
  • при падении напряжения питающей сети ниже ~85 источник питания прекращает преобразование напряжения;
  • при нагреве радиатора силового элемента до 120  °С источник питания прекращает работу и снова начинает функционировать после падения температуры ниже 90 °С.

Источники питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 имеют функцию автоматического перезапуска. В случае срабатывания одной из защит источник выключает выходное напряжение и переходит в ждущий режим. Система автоматического перезапуска измеряет параметры, вызвавшие отключение ИП, и запускает источник после их нормализации.

4 реле в PSM/4R-36-24

Блоки питания PSM/4R-36-24 в качестве опции имеют четыре электромагнитных реле. Для питания катушек реле используется напряжение 24 В встроенного источника питания. Для управления реле могут быть использованы сухой контакт или NPN транзистор с открытым коллектором. Входной ток через один вход управления не превышает 27,5  мА. Контакты реле могут коммутировать переменное напряжение величиной до 250 В и постоянное напряжение до 110 В при величине максимального коммутируемого тока при работе с активной нагрузкой до 5 А, при работе с индуктивной нагрузкой до 3 А.

Характеристики реле позволяют коммутировать управляющие цепи силовых контакторов, маломощных однофазных электроприводов, освещения.

Максимальное время замыкания цепей каналов коммутации составляет 10  мс, а время размыкания цепей каналов коммутации – 5  мс.

При установке ИП необходимо учитывать несколько правил (см. рис. 3):

  • убедиться, что ИП правильно вентилируется: имеются зазоры между источниками и другими приборами, снизу не подается нагретый воздух от других ИП;
  • установить источник питания в правильное положение: вентиляционные прорези ориентированы вниз и вверх;
  • прежде чем включить источник питания, необходимо убедиться, что выходная нагрузка не превышает максимальной (с помощью мультиметра, подключенного параллельно выходным клеммам, убедиться в отсутствии КЗ в цепи).

Приведём пример применения источников питания НПФ  КонтрАвт.

На рис. 3 показан пример шкафа автоматизации. Контроллер КНТ1 осуществляет опрос 8 датчиков давления типа Метран-55 с выходным сигналом 4-20  мА, 8 дискретных входов и при помощи контакторов управляет 6 насосами. Для питания применены блоки БП1 и БП2 типа PSM-36-24. БП1 осуществляет питание датчиков давления. БП2 служит для питания контроллера.

Рис.3

 




Copyright © 2003-2016 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)