Fontes de Alimentação Industriais que usam tecnologia DCL

fontes de alimentação industriais

Uma fonte de alimentação é um dispositivo que fornece energia a uma carga elétrica em diversas condições para vários aparelhos. Qualquer dispositivo que forneça energia elétrica a qualquer circuito é chamada de fonte de alimentação, pois fornece energia ao circuito.

As fontes de alimentação podem ser classificadas em três tipos comuns: fontes de alimentação reguladas linearmente, fontes de alimentação comutadas e fontes de alimentação não reguladas. Existe ainda outro tipo de fonte de alimentação: fonte de alimentação regulada por ripple. Fontes de entrada como fontes de alimentação CC e fontes de alimentação CA são comuns em todas as fontes de alimentação. A fonte de alimentação pode prover diferentes tensões e podemos escolher o tipo de entrada. A fonte de alimentação padrão compreende um transformador, CIs reguladores de tensão, diodos retificadores, filtros e outros componentes. A Figura 1 descreve o diagrama de blocos da fonte de alimentação de modo de comutação AC-DC monofásica (SMPS).

Fontes de alimentação de nível industrial (AC-to-DC, AC-to-AC, DC-to-AC ou DC-DC) alimentam indústrias, incluindo conversões de energia eólica, sistemas de alimentação ininterrupta (UPS) e acionamentos de motores elétricos, entre outros. Estes são muito mais poderosos em comparação com fontes de alimentação de nível de laboratório, que podem oferecer 30 Volts no máximo. Por outro lado, as fontes de alimentação de nível industrial oferecem uma classificação de potência mais substancial de 100 Watts e ainda mais. A eficiência é fundamental em processos de produção avançados, juntamente com alto desempenho. Clique aqui para saber mais sobre a fonte de alimentação industrial.

Sobretensão, alta corrente de partida, sobrecorrente, proteção térmica e bloqueio de subtensão são essenciais em tais aplicações para essas fontes de alimentação. Uma técnica de controle de limitação dinâmica de corrente (DCL) é usada para blindar as fontes de alimentação de falhas de sobrecorrente específicas. Este artigo foca na fonte de alimentação industrial integrada DCL, seus benefícios e algumas aplicações.

Figura 1: Diagrama de Blocos SMPS AC-DC monofásico

Tecnologia DCL e seus benefícios

O conceito DCL é elaborado a partir de um circuito dinâmico de limite de corrente que define precisamente seus limites superior e inferior. O circuito garante um controle conveniente dos limites de corrente superior e inferior. O limite de modulação de frequência de pulso normal (PFM) corresponde ao limite de corrente inferior e o limite de modulação de largura de pulso (PWM) corresponde ao limite de corrente superior. Tal implementação traz vários benefícios, como fazer um limite de corrente de pico sem falhas nos modos sleep dinâmico e sincronizado. O limite de corrente em sleep dinâmico de um esquema cuidadosamente projetado oferece uma excelente resposta transitória de carga.

Fontes de alimentação de ponta devem funcionar de forma confiável e eficiente, mesmo em ambientes industriais exigentes. Esse desempenho requer reservas de energia adequadas, temperaturas extremas, proteção ideal contra transientes de tensão de energia, vibração e longa vida útil. As fontes de alimentação industriais integradas com tecnologia DCL, com seu nível de entrada de rede resistente, são imunes a influências mecânicas. Uma operação confiável é assim garantida mesmo em condições hostis, como em instalações de energia eólica. A tecnologia DCL garante altas reservas de pulso 24 horas por dia, 7 dias por semana. A faixa dinâmica resultante pode ser empregada para acionar os disjuntores ou iniciar a partida de motores potentes. Por exemplo, cerca de 300 por cento de reserva de energia está disponível durante o torque de partida de um motor por aproximadamente 100 ms e 150 por cento por cerca de 5 segundos. Até 600 por cento podem ser usados ​​por 15 ms para disparo confiável dos disjuntores de linha.

Essa tecnologia melhora o desempenho de aplicações de alta energização, como acionar os disjuntores a jusante e permite que a fonte de alimentação gerencie uma alta corrente de energização por um curto período de tempo ou uma corrente de energização de médio alcance por um período prolongado. Pode configurar parâmetros de desligamento ou curtos-circuitos contínuos. O 2466920000 da série PROtop da Weidmuller é um bom exemplo de uma fonte de alimentação eficiente e confiável de ponta, capaz de funcionar mesmo em ambientes industriais exigentes. O produto possui altas reservas de energia e uma vida útil estendida. Oferece proteção ideal contra condições extremas de temperatura, sobretensão e vibração. Para obter mais informações sobre a gama de fontes de alimentação industriais apresentadas com DCL, clique aqui

Figura 2: Fonte de alimentação em trilho DIN modelo 12466920000 PRO TOP1 Séries CA/CC – saída, 960 W, 48 V, 20 A

Aplicação

Vamos agora discutir algumas aplicações onde o papel de uma fonte de alimentação com DCL pode ser facilmente entendido.

Partida do Motor CC

O maquinário de produção deve ser confiável durante situações desafiadoras. Um bom exemplo é quando o motor CC é ligado para um evento de processo de acionamento industrial padrão. Uma operação típica de um motor CC é caracterizada por altas correntes de partida, determinadas pela aplicação, que frequentemente excedem a plena carga nominal. A maioria das fontes de alimentação CC são incapazes de oferecer essa energia extra para gerenciar as correntes de energização. A solução padrão para esse problema envolveu o uso de uma fonte de alimentação superdimensionada para suportar tais correntes de pico, que oferece proteção confiável para contornar uma queda de tensão (quando o motor dá partida) para todas as outras cargas conectadas à fonte de alimentação. Usar uma fonte de alimentação superdimensionada, no entanto, traz algumas desvantagens. Além do custo extra, um suprimento superdimensionado aumenta a área de cobertura – um problema frequente para painéis de controle compactos.

Figura 3: O limite dinâmico de corrente do PROtop aciona magneticamente um disjuntor a jusante (coluna cinza no gráfico à esquerda), alimenta os motores CC com corrente de partida (linha branca no gráfico à esquerda) e mantém a tensão para as demais cargas.

Uma solução alternativa para esta complicação é usar uma fonte de alimentação CC semelhante à tecnologia DCL incorporada PROtop, que garante uma tensão de saída persistente mesmo que a carga precise de seis vezes a corrente nominal (por um curto período de tempo), ou 130 por cento da nominal da corrente (continuamente), ou qualquer valor dentro desses limites. A confiabilidade da máquina é garantida pelas altas reservas de pulso necessárias para a partida do motor. A fonte de alimentação PROtop, no caso de correntes de inrush, possui altas reservas de energia, limitadas na potência transmitida à carga (quadrado da corrente elétrica x tempo), mas não limitadas no tempo. Isso significa que diferentes cargas ou motores com curvas diferentes solicitarão suas respectivas correntes de inrush e a fonte de alimentação se ajustará dinamicamente para atender a cada demanda.

Proteção de circuito durante falha de curto-circuito

Outra questão a resolver são os disjuntores acionados nas linhas CC. Em caso de curto-circuito em qualquer ponto da rede de alimentação CC, os circuitos de proteção desconectarão toda a alimentação da linha defeituosa, salvando assim o dispositivo conectado às linhas protegidas. No entanto, para que esses circuitos de proteção funcionem corretamente, é necessária alguma energia extra por um curto período. A maioria das fontes de alimentação não é capaz de fornecer essa reserva de energia extra. A solução tradicional era instalar uma fonte de alimentação maior. No entanto, o superdimensionamento de qualquer fonte de alimentação aumenta o tamanho do gabinete elétrico e aumenta o custo total. Em contraste, a tecnologia DCL de uma fonte de alimentação industrial PROtop mantém uma tensão de saída constante, mesmo que essa carga precise de seis vezes a corrente nominal (por um breve período), 130% da corrente nominal contínua ou qualquer outro valor dentro desses limites.

Durante um curto-circuito, a tecnologia DCL pode suportar a operação da fonte de alimentação mesmo se esse curto-circuito prejudicar o sistema de automação. O limite da fonte de alimentação descreve a energia armazenada nos capacitores e transformadores internos. Suponha que uma tecnologia DCL permita que a fonte de alimentação PROtop gaste toda a corrente disponível se um ramal CC solicitar uma corrente alta. Essa condição permanece por alguns milissegundos para fornecer tempo e energia suficientes para proteger as responsabilidades operacionais da linha danificada. A fonte de alimentação retornará à corrente nominal se a linha estiver desprotegida ou desligada conforme a escolha do usuário.

Contato da Newark no Brasil

Para mais informações e adquirir componentes contate a LATeRe , representante da Newark, pelo Telefone (11) 4066-9400 ou e-mail: vendas@laterebr.com.br 

* Texto originalmente publicado em: link

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