Analizirajte povratnu energiju pomoću podataka o napajanju

Povratno napajanje je fizički proces koji je vrlo poželjan u mnogim primjenama, kao što su električna vozila, u svrhu oporabe energije. Međutim, u industrijskom okruženju povratno napajanje može predstavljati problem i dovesti do skupih zastoja sustava ako jedinice napajanja zakažu. U ovom članku naučit ćete kako vam podaci o opskrbi električnom energijom mogu pomoći da identificirate te događaje povratnog napajanja i poduzmete mjere.

Otpornost na povratno napajanje: zašto je važno za napajanje?

Rotirajuće komponente stroja, kao što su motori bubnja, pohranjuju kinetičku energiju koju vraćaju tijekom kočenja u obliku napona na izlaz napajanja. Na izlaznoj strani, napajanje može apsorbirati određenu količinu te energije u svojim izlaznim kondenzatorima. Istodobno, izlazni napon se povećava u skladu s tim.

Otpor na događaje povratnog napajanja opisuje najveći dopušteni napon na izlazu napajanja. Ako se ova brojka premaši, napajanje će se isključiti i sustav ili stroj će se isključiti.

Međutim, čak ni operateri postrojenja često nisu svjesni brojki povratnog napajanja u stvarnim radnim uvjetima. Nedostaju specifični podaci o učestalosti i maksimalnim vrijednostima. Detaljan profil stvarnog opterećenja od pomoći je pri odabiru odgovarajućeg napajanja tijekom faze planiranja i pri analizi grešaka u fazi rada. Pitanje je: kako se mogu dobiti ti podaci?

Napajanje kao izvor podataka

Proizvođač napajanja PULS razvio je obitelj napajanja FIEPOS za decentraliziranu upotrebu i integrirao opciju analize primjene. Napajanje funkcionira poput senzora. Bilježi različite parametre povezane s aplikacijom (na primjer, napon, struja, temperatura) i čini ih dostupnima u stvarnom vremenu.

Kako je decentralizirano napajanje na razini polja, PULS logično koristi IO-Link sučelje za komunikaciju ovih podataka. Stoga, FIEPOS napajanja funkcioniraju kao pouzdani izvori podataka i čine savršenu dopunu postojećim sustavima za nadzor stanja. Sljedeći praktični primjer jasno pokazuje vrijednost koju ti podaci mogu dodati.

Analiza primjene uz pomoć napajanja

Proizvođač intralogističkih rješenja planirao je zamijeniti svoje postojeće napajanje od 24 V drugim decentraliziranim rješenjem. Napajanje koje je trenutno bilo u upotrebi stalno je izazivalo gašenja sustava i nije bilo moguće identificirati uzrok.

PULS je tvrtku savjetovao o dostupnim rješenjima i stavio na raspolaganje uzorak trofaznog 360 W napajanja FPT300. Uz podršku aplikacijskih stručnjaka iz PULS-a, kupac je procijenio početne podatke nakon puštanja napajanja u rad.

Cilj je bio istražiti tri različita procesa:

1. Paralelni rad pogonskih motora bez kočenja.
2. Usporedni rad pogonskih i kočnih motora.
3. Ozbiljan slučaj naglog zaustavljanja svih motora u isto vrijeme, na primjer u slučaju hitnog zaustavljanja

U sve tri situacije, izlazni napon i struja su mjereni i analizirani tijekom određenog razdoblja.

Slika 1: Profil opterećenja u normalnom radu

Kao što se očekivalo, u situaciji 1, u kojoj su motori radili, nije bilo vidljivih problema (vidi sliku 1). Međutim, određen je prvi profil opterećenja za postrojenje u normalnom pogonu, što može pomoći u određivanju točne veličine napajanja.

Slika 2: Profil opterećenja za paralelni rad pogonskog i kočnog motora

U situaciji 2 analiziran je paralelni rad pogonskog i kočnog motora. U gotovo svim slučajevima, energija iz kočionih motora koja je proizašla iz povratnog napajanja bila je izravno apsorbirana od strane motora koji rade. Uočena je samo jedna kratka pojava blago povišenog izlaznog napona i negativnog skoka struje, što nije predstavljalo problem za napajanja (vidi sliku 2, označenu crvenom bojom).

Slika 3: Profil opterećenja za situaciju zaustavljanja u nuždi

Situacija 3 bila je kritičnija. Svi motori bubnja su se zaustavili istovremeno i uzrokovali brzi pad struje i povećanje napona na 31 V (vidi sliku 3).

Analiza podataka pokazala je da je ovakva situacija dovela do gašenja sustava o kojima se u početku govorilo. Kapacitet izlaznih kondenzatora u prethodnim izvorima napajanja u ovom slučaju nije bio dovoljan. Kao rezultat toga, napajanje se isključuje.

FIEPOS napajanja su električni vrlo robusna. Najviši dopušteni izlazni napon tijekom povratnog napajanja je 35 V/4,3 J za FPT300. Izlazni kapacitet je 18 000 µF.

Kao rezultat toga, najgora vrijednost od 31 V u ovom primjeru nije predstavljala nikakav problem za napajanje. Čim je napon ponovno pao, FIEPOS napajanje automatski nastavlja raditi u normalnom načinu rada. Međutim, ovdje je vrijedno spomenuti da se centri za upravljanje motorima različitih proizvođača isključuju radi samozaštite pri naponu od oko 32 V.

Detaljna provjera tehničkih stručnjaka u PULS-u prije nego što je kupac donio odluku o kupnji ulila mu je povjerenje da se odlučuje za pouzdano rješenje za budućnost.

Decentralizirana rješenja za intralogistiku

Uz svoj opsežni IP20 portfelj, PULS proširuje svoju ponudu napajanja u klasama zaštite IP54 i IP65/IP67 za decentraliziranu upotrebu izvan ormara. Za programere sustava to znači veću fleksibilnost pri planiranju postrojenja i više prostora u sustavu, zajedno s uštedom vremena i troškova.

Obitelj proizvoda FIEPOS temelji se na jednofaznim i trofaznim terenskim izvorima napajanja od 360 W ili 600 W. Većina sustava također radi na 200 posto tijekom 5 sekundi. To ih čini idealnima za pokretanje jakih strujnih opterećenja i sprječava potrebu za skupim, prevelikim izvorima napajanja. Tijekom sljedećih nekoliko mjeseci, dodatne klase performansi bit će dodane FIEPOS portfelju.

Napajanja su dostupna s različitim konfiguracijama konektora, uključujući M12-L/-T/-A, 7/8” i Han Q seriju. Napajanja iz asortimana FIEPOS eFused imaju do četiri strujno ograničena izlaza. Ovi sustavi omogućuju selektivnu distribuciju struje, zaštitu i nadzor na terenu.