Gli affidabili alimentatori su guida DIN sono concepiti per odierne applicazioni industriali

Attività industriali di ogni tipo, tra cui la produzione discreta e la lavorazione, i sistemi di energia rinnovabile, le telecomunicazioni e le infrastrutture IT, hanno bisogno di un'alimentazione stabile e affidabile. Gli alimentatori (PSU) forniscono questa capacità prendendo una tensione in ingresso (c.a. o c.c.) e convertendola nella forma e nella tensione in uscita necessarie per il funzionamento dei sistemi.

Criteri per alimentatori e convertitori su guida DIN

I convertitori c.a./c.c. oggi devono essere sicuri, economici, ad alta efficienza energetica, affidabili e molto più piccoli dei loro predecessori. Oltre a operare con carichi altamente induttivi o capacitivi, i convertitori di potenza c.a./c.c. di grado industriale devono resistere a forti sovracorrenti transitorie c.a. in ingresso generate dall'accensione e dallo spegnimento di macchinari pesanti. Devono inoltre adattarsi a un ampio intervallo di temperature e tensioni di ingresso.

Gli alimentatori su guida DIN (Deutsche Institut für Normung), che alimentano i relè, gli attuatori, le valvole e i sistemi di monitoraggio/controllo, soddisfano questi criteri.

Il convertitore di potenza elettrico si monta su una guida DIN, un canale metallico standardizzato che può essere tagliato in lunghezze pratiche e imbullonato su rack o a parete (Figura 1).

Figura 1: Una tipica installazione su guida DIN. (Immagine per gentile concessione di RECOM)

Sebbene i PSU su guida DIN offrano diversi vantaggi, le condizioni in cui operano richiedono una serie di caratteristiche speciali aggiuntive. Hanno bisogno di una lunga durata operativa, perché solitamente funzionano in modalità continua, anche quando una linea di produzione è ferma. Inoltre, richiedono un'elevata efficienza, sia sotto carico che al minimo, per risparmiare energia e ridurre al minimo le emissioni di calore interne. Infine, devono essere protetti da fluttuazioni di sottotensione e sovratensione, sovracorrenti, cortocircuiti, sovraccarichi e temperature eccessive.

Gli alimentatori c.a./c.c. a LED montabili su telaio serie RACPRO1 sono alimentatori industriali su guida DIN di RECOM Power che soddisfano le caratteristiche sopra descritte e non solo. L'intervallo della temperatura di funzionamento va da -40 °C a +70 °C con piena potenza di uscita fino a +60 °C e offrono un incremento di potenza del 150% per 5 secondi. Il consumo energetico rimane minimo in standby grazie al ridotto assorbimento di potenza in assenza di carico, che varia da 1 a 3 W a seconda della potenza di uscita dell'alimentatore.

Ulteriori vantaggi del sistema su guida DIN

Il montaggio standardizzato su guida DIN assicura un assemblaggio rapido e semplice, in quanto l'alimentatore può essere semplicemente agganciato alla guida senza bisogno di ricorrere ad attrezzi. La guida DIN consente di risparmiare spazio ai progettisti, in modo che possano stipare molte apparecchiature di dimensioni standard in un'area piccola.

Inoltre, la guida DIN si è evoluta negli anni per tenere conto delle mutevoli dimensioni dei componenti elettrici. Le larghezze e le dimensioni dei canali si adattano agli attuali PSU, il che significa che i progettisti possono facilmente scegliere i PSU necessari per configurare sistemi complessi e farli rientrare nello spazio standardizzato. Inoltre, le guide DIN possono ospitare diverse tipologie di componenti, per cui è possibile configurare in modo efficiente alimentatori per molte macchine, spesso sulla stessa striscia metallica.

Scelta dell'alimentatore su guida DIN giusto

I complessi sistemi di automazione industriale possono richiedere una serie di alimentatori per soddisfare tutte le esigenze di alimentazione. La scelta dipenderà da vari fattori, tra cui le specifiche elettriche, come gli intervalli di tensione di ingresso e di uscita e la corrente massima richiesta.

La serie RACPRO1 di RECOM Power (Figura 2) comprende alimentatori su guida DIN con conversione da tensioni di ingresso sia c.a. sia c.c. Ad esempio, le serie RACPRO1-T240, -T480 e -T960 sono caratterizzate da un intervallo della tensione di ingresso c.a. e c.c. universale da 3 x 320 V_c.a. a 3 x 575 V_c.a. e da 430 V_c.c. a 850 V_c.c.. Sono disponibili nelle classi di potenza di 240 W, 480 W e 960 W. Gli indicatori di carico dei modelli T480 e T960 consentono di determinare rapidamente la percentuale di assorbimento della corrente di uscita nominale. Entrambe le unità consentono di scegliere tra una modalità a corrente costante (CC) per attività come le applicazioni di ricarica delle batterie e una modalità di condivisione del carico per il funzionamento in parallelo.

Figura 2: I modelli RACPRO1-T240, -T480 e -T960 sono dotati di un intervallo della tensione di ingresso c.a. e c.c. universale da 3 x 320 V_c.a. a 3 x 575 V_c.a. e da 430 V_c.c. a 850 V_c.c. e sono disponibili nelle classi di potenza di 240 W, 480 W e 960 W. (Immagine per gentile concessione di RECOM)

Gli alimentatori RACPRO1-T raggiungono un'efficienza di 97,1%, offrendo un'elevata densità di potenza in un progetto compatto. Sono disponibili in larghezze di 43 mm, 52 mm e 80 mm e hanno basse perdite di potenza e una durata in servizio superiore a 80.000 ore.

Sono inoltre dotati di immunità ai picchi transitori fino a 6 kV all'ingresso e di protezione dall'inversione di tensione di oltre 35 V all'uscita. Hanno un intervallo della temperatura di funzionamento esteso da -40 °C a +70 °C che lo rendono ideale per gli ambienti industriali difficili e le applicazioni in esterni.

Inoltre, gli alimentatori su guida DIN RACPRO1 di RECOM incorporano due canali di scarico separati che sfruttano l'effetto "camino" per offrire una potenza del 100% con una temperatura ambiente fino a +60 °C. L'effetto camino si verifica quando una colonna verticale di aria calda sale, creando una corrente d'aria naturale che può abbassare notevolmente la temperatura interna dei componenti caldi.

Serie di fusibili elettronici RACPRO1-4SP

Nella famiglia RACPRO rientra anche la serie RACPRO1-4SP, comprendente interruttori di carico con fusibili elettronici (e-Fuse) a 4 canali, progettati per fornire una protezione indipendente dalle sovracorrenti per ciascun canale (Figura 3). Questi includono il monitoraggio della corrente in tempo reale e indicatori di stato a LED per semplificare la diagnostica. Ogni canale funziona in modo indipendente, garantendo l'affidabilità del sistema anche in caso di guasti. Il progetto incorpora l'accensione sequenziale per limitare la corrente di inserzione e lo spegnimento a sequenza inversa per dare priorità ai carichi essenziali. Le modalità di sovraccarico regolabili assicurano al sistema una configurazione flessibile.

Figura 3: La serie RACPRO1-4SP è costituita da interruttori di carico e-Fuse a 4 canali con controllo indipendente del limite di sovracorrente e indicazione della corrente di uscita in tempo reale. (Immagine per gentile concessione di RECOM)

I fusibili elettronici RACPRO1 supportano 5 A o 10 A per canale, con un incremento di potenza del 150% per un massimo di 5 secondi per gestire sovracorrenti transitorie temporanee. Per eventi di sovracorrente di breve durata, possono sostenere un sovraccarico del 150% per un massimo di 120 ms, riducendo gli interventi non necessari. La serie garantisce un'elevata affidabilità con un'aspettativa di vita utile superiore a 80.000 ore a +40 °C, offre un'installazione semplificata grazie ai terminali a innesto senza attrezzi e presenta connettori di ingresso/uscita accoppiati che rendono veloce ed efficiente il cablaggio e il collegamento a margherita di più moduli.

Applicazioni della serie RACPRO1

La serie RACPRO1 trova impiego in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui:

• Automazione industriale e produzione intelligente
• Energie rinnovabili e microreti
• Infrastrutture, ingegneria del traffico e città intelligenti
• Sistemi di distribuzione e di immagazzinaggio dell'energia a batteria
• Apparecchiature di test e misurazione

Conclusione

I processi industriali odierni richiedono una serie complessa di alimentatori per apparecchiature con requisiti di corrente e tensione molto diversi. Poiché l'automazione industriale incorpora un numero sempre maggiore di sensori, gli alimentatori devono essere in grado di funzionare in spazi ristretti e in ambienti difficili. La serie RACPRO1 di RECOM risponde a queste sfide impegnative e fornisce in modo efficiente alimentazione affidabile e costante per mantenere in funzione i sistemi.