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Elkos und Trafos sind die limitierenden Faktoren für die Lebensdauer
Dies gilt insbesondere für Elkos und Trafos, die als limitierende Faktoren für die Lebensdauer bekannt sind. Bei den Erstgenannten verdampft mit der Zeit das Elektrolyt im Inneren bis zum Defekt. Dies geht umso schneller, je wärmer es in ihrer Umgebung wird. Beim Design der neuen REDIN-Familie wurden Elkos soweit wie möglich trotz der größeren Abmessungen durch normale Kondensatoren ersetzt. Wo es aus technischen Gründen unumgänglich ist, kommt die teure „longlife“-Variante zum Einsatz, die für Umgebungstemperaturen von +105°C zugelassen ist.
Ähnliches gilt für das Trafomaterial. Auch hier muss das Kernmaterial dauerhaft hohen Temperaturen standhalten können, ohne dass sich die elektromagnetischen Eigenschaften verschlechtern. Geschieht dies nämlich, reduziert sich der Wirkungsgrad mit der langfristig tödlichen Folge, dass die Temperatur im Trafo weiter ansteigt und in diesem Teufelskreis schließlich zum Defekt führt.
Neben bestem Material spielt das Thermomanagement innerhalb eines Moduls eine entscheidende Rolle. Hier gilt es, die „hot spots“ so zu verteilen, dass es zu einer ausgewogenen Temperaturverteilung kommt. Dies ist nicht ganz unproblematisch, da es enge, schaltungstechnische Grenzen gibt. So z.B. im Bereich der EMV-Verträglichkeit, wo man sich möglichst kurze Wege zwischen Filter und Schalttransistoren wünscht.
Oder auch beim Wirkungsgrad, wo jeder Millimeter Leitungsweg im Zehntelprozentbereich an der Performance nagt. Hier haben die Ingenieure von Recom mit Hilfe extensiver Thermosimulation in monatelanger Sisyphusarbeit optimale Kompromisse gefunden. Zwar musste das Gehäusevolumen der neuen REDIN-Familie etwas großzügiger dimensioniert werden, um Spielraum zu gewinnen.
Aber letztlich ist es gelungen, den Abstand zwischen „heißen“ Komponenten zu vergrößern und die Elkos im „kühleren Bereich“ des Moduls zu platzieren, ohne Abstriche bei der Performance machen zu müssen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die neuen DIN-Rail-Netzteile erzielen fast in allen Bereichen Bestwerte. Die Module bleiben dabei „so kühl“, dass sie im Schaltschrank ohne Einschränkung direkt nebeneinander montiert werden können.
Die wichtigsten elektrischen Eckwerte der REDIN-Module
Beim Einsatz von Netzteilen im Schaltschrank geht es allerdings nicht nur um Hitzebeständigkeit, sondern auch um die elektromagnetische Verträglichkeit der Elektronik. Oft arbeiten solche Netzteile in unmittelbarer Nachbarschaft von Leistungsschaltern. Beim Schalten großer Spannungen und Ströme entstehen massive Störspannungen und elektromagnetische Felder, denen die Elektronik des Netzteils viele Jahre lang Paroli bieten muss. Deshalb wurden die REDIN-Module mit ziemlich überdimensionierten Filtern ausgestattet und im hauseigenen EMV-Labor unter „worst case“-Bedingungen getestet.
Zunächst sind die neuen DIN-Rail-Netzteile mit Leistungen von 45W (REDIN45) und 60W (REDIN60) lieferbar. Am Ausgang stehen wahlweise 12 oder 24VDC zur Verfügung. Damit glaubt man, rund 50% der gängigen Applikationen abdecken zu können. Die Anschlussterminals können Drähte mit bis zu 4mm Durchmesser aufnehmen. Mit 41mm Einbaubreite sind die Module recht schmal. Wertvoller Platz im Schaltschrank lässt sich zusätzlich dadurch sparen, dass sie in beliebiger Zahl ohne Zwischenräume nebeneinander eingebaut werden dürfen.
Dies wird nicht zuletzt durch den hohen Wirkungsgrad von bis zu 87% gewährleistet. Obwohl für Industrieapplikation nicht erforderlich, entspricht die Leerlaufleistung mit <500mW der Eco-Design-Richtlinie der EU. Bei Übertemperatur im Schrank, Überspannung oder Kurzschluss am Ausgang schalten die Module ab, um die Anwendung zu schützen.
Die Module können mit spannungsfreien Relaiskontakten ausgestattet werden, um ein „Power Good“ Signal zu erzeugen. Dieses kann entweder direkt eine Betriebsanzeige in der Schranktür ansteuern oder einer SPS zugeführt werden, die im Fall eines Defekts eine Fehlermeldung an die Zentrale schickt. Dabei können die Kontakte mehrerer Module in Serie geschaltet werden, um ein generelles „Gut/Schlecht“-Signal zu erzeugen.
Die Betriebstemperatur im Schrank darf bei Konvektionskühlung im Bereich -20°C bis +70°C liegen. Die Luftfeuchte kann bis zu 90% betragen. Die Abmessungen sind mit 88,6mm x 41,1mm x 101,4 mm (HxBxT) spezifiziert. Für Schaltschränke mit wenig Einbautiefe können die Module auch seitlich montiert werden.
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