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PULS普尔世中间直流总线应用方案:从容控制超大负载

供稿:普尔世贸易(苏州)有限公司 2014/9/28 16:31:50

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  • 关键词: 中间母线 直流母线 电源 峰值电流 缓冲
  • 摘要:PULS普尔世中间直流总线供电电源QTD20.241和普尔世缓冲模块UF20.241构建的多电机与控制负载供电方案成功替换了某纺织机械用户原有的交流UPS和蓄电池供电方案,为用户解决了设备受电网波动影响大、蓄电池难于维护及成本高等难题,并帮助用户最大程度降低了故障的风险与损失。

普尔世中间直流总线供电电源

控制系统或其它应用的电源传统上都是由单相或三相电网直接供电的。然而近年来,随着节能解决方案的推广以及变频器市场的发展,变频器、伺服电机放大器等应用也越来越多,这就为供电方案带来了新的可能:由变频器的中间直流总线供电。

这种供电方式可以充分利用到运转电机中由动能转化的电能,减免电源相对电网波动的负面影响;同时,由于可能不再需要从单相或三相电网直接取电,因此能够节省购买昂贵AC UPS的成本,以及由蓄电池带来的日常维护与更换成本,甚至能够大大降低由于蓄电池故障而造成的停机风险。

为此,PULS普尔世电源集团专为变频器中间直流总线供电这一应用(图1)设计研发了一款电源产品:QTD20.241。该电源产品带有360V-900V的直流输入,24V/20A输出,转换效率高达94.5%,可直接由变频器中间直流总线供电,并且针对来自中间直流总线上的噪声及干扰做了特殊的技术优化处理设计;在输入保护方面,输入端配有符合UL508标准的特殊直流保险丝,而不是大多数可交流可直流电源配备的通用保险丝,能够对危险做出及时的熔断反应,如果不小心将它的输入端反接,保险丝也不会断,只是电源不再继续工作了。

1  PULS普尔世中间之流总线供电电源QTD20.241接线示意图

除了上述功能特性,普尔世QTD20.241(图2)还具有体积小(65*124*127mm),重量轻(890g)等优点,此外,其弹压式接线端子DIN导轨卡条方便安装使用。

目前,QTD20.241凭借其创新而实用的功能、优异的产品质量及可靠性已在诸多制造机械领域均创下了成功应用案例,其中包括纺织机械、造纸机械、打磨机械、吊装机械等。QTD系列产品可以提供给控制系统足够的能量,保证整个设备在电网波动情况下安全地、受控地关机,从而成为驱动系统设计的最佳选择。

2  PULS普尔世中间直流总线供电电源QTD20.241

普尔世纺织机械中间直流总线应用方案:从容控制超大负载

在中国某大型纺织厂的纺织机械(图3)中,普尔世中间直流总线供电电源与其它普尔世电源产品构建的供电方案得以成功应用,从根本上帮助用户避免了受电网波动影响大、蓄电池成本高且维护频繁等难题,受到了用户的青睐与赞誉。

3  普尔世为纺织机械提供中间直流总线供电方案

该案例中,用户需要为整套纺织机械的控制系统及电机供电,多路负载并联连接,输入端需要的峰值电流在80A左右。用户原本采用由三相电网直接供电的方式,购买了昂贵的AC UPS为其负载供电。这种方式的不足在于:AC UPS成本高,蓄电池要求耗时耗力地进行频繁的维护与更换,一旦出了问题,造成纺织机械无法协调动作正常停机,严重时导致所有纱线被扯断,大量产品变为废品,损失不可估量;负载接电机的支路电源在电机启动并正常工作后就闲置,造成大量空耗与浪费。

针对用户的实际应用背景和供电方式的不足,普尔世提出了全新的方案(图4):采用电源QTD20.241从伺服放大器的中间直流总线上取电,并配备足够数量的普尔世U系列缓冲模块UF20.241提供负载需要的短时大电流。该方案的好处在于,不再需要随时待命的AC UPS,普尔世电源组只需适时提供峰值电流驱动或停止电机,不再造成“浪费”;由于UF20.241采用了免维护的电解电容器作为储能元件,用户便彻底从难以应付的蓄电池的思路中解放出来。

4  普尔世为纺织机械提供的中间直流总线供电方案接线图

注:输入为伺服放大器中间直流总线;可输出100A峰值电流,可持续310毫秒.

普尔世的方案具体为:一台中间直流总线供电电源QTD20.241和四台缓冲模块UF20.241并联连接,由伺服放大器中间直流总线供电,为最高需要80A的多路负载提供留有足够裕量的100A峰值电流,最长可持续310ms。一旦发生故障,这组电源充足而强劲的缓冲能力足以从容地操控整套设备各处的电机安稳停运。

关于普尔世

PULS普尔世1980年成立于德国慕尼黑,是上世纪70年代以来电源领域“高频化”、“数字化”、“低功耗”技术革命的先驱,持续专注于工控行业;在1990年代推出世界上第一款“DIN导轨式工控电源”,开启工控电源行业的崭新篇章;在2000年代推出DIMENSION概念型产品线,将工控电源的体积、重量、功耗均减少了50%以上,同时,可靠性又大大提高,引领了工控行业的新一轮系统升级。

普尔世始终坚持在设计、元器件以及生产这三个关键层面保持高度专业化,其在工控领域的专注更是融合了对“可靠”与“创新”这对矛盾组合的深刻理解。这使得不断优化的普尔世电源产品能够持续、稳定、安全亦高效地应用在工控领域,其中包括工厂自动化、过程控制和恶劣工况等领域的核心环节。

普尔世也致力于为客户提供切实可行的应用方案。例如,电源搭配传感器、控制器、驱动产品、通讯系统;冗余系统、回路保护系统、直流不间断电源系统等应用方案。普尔世中国工程技术团队的专业服务也属于产品的一部分,已通过多年实践获得了客户的认可,值得信赖。

2006年和2008年,普尔世电源集团被美国市场研究机构Frost & Sullivan评为电源领域的“技术领袖”和“市场领袖”,成为“工控电源的第一品牌”。

随着我国工控技术的不断发展、进步与提升,普尔世电源集团(中国)也将秉承“精于电•致于心”的理念,致力将更多可靠、先进的电源技术与方案带到中国,与中国的自动化事业共同成长。

更多内容请访问 普尔世贸易(苏州)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=44969)

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