Stromversorgungen für Frequenzumrichter

Pufferlösung zum Anschluss an Zwischenkreisspannungen

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Mit Funktionsüberwachung via Signalkontakt immer informiert

Die präventive Funktionsüberwachung zur Ferndiagnose sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Durch die ständige Kontrolle von Ausgangsspannung und -strom werden kritische Situationen via LED, potenzialfreiem Relaiskontakt und aktivem Signalausgang visualisiert und der Steuerung gemeldet, ehe ein Problem entsteht (Bild 3).

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Stellt die Stromversorgung mehr als den angegebenen Nennstrom zur Verfügung, befindet sie sich im Power-Boost-Betrieb. Das Netzteil und die angeschlossenen Verbraucher arbeiten normal, die Ausgangsspannung beträgt 24 VDC. Käme es im Power-Boost-Betrieb zu einer weiteren Lasterhöhung, würde die 24-V-Versorgung einbrechen. Mit der präventiven Signalisierung kann der Anwender dies nun frühzeitig reagieren, sodass keine Fehler auftreten.

Wird zum Beispiel ein Lastanstieg lokalisiert, kann dieser sofort geprüft und behoben werden, bevor andere Verbraucher Spannungseinbrüche verzeichnen. Zusätzliche Sicherheit bei der Überwachung der Stromversorgung bietet die Überwachung der DC-Eingangsspannung.

Es gibt keine besonderen Vorschriften, die die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) am Zwischenkreis von Antrieben reglementieren. Daher treten hier oftmals hohe Stör- und Ableitströme auf. Deshalb wurde die Stromversorgung mit entsprechenden Filtern ausgestattet, sodass sie selbst unter extremen Bedingungen einwandfrei arbeitet.

Das Gerät erfüllt die in der EMV-Richtlinie 2004/108/EG geforderten Störfestigkeitswerte. Das Metallgehäuse hält hohen Stoß- und Vibrationsbelastungen stand und erlaubt die Verwendung nahe an und direkt in der Maschine (Bild 4). Das gilt auch für den weiten Einsatz-Temperaturbereich von -25 bis 70 °C. Der hohe MTBF-Wert (Mean Time Between Failure) von über 840.000 Stunden bei 40 °C unterstreicht die Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer.

Fehler werden sich in der Produktion nie ganz vermeiden lassen, z.B. kann es zu Kurzschlüsse in der Verdrahtung oder Fehlfunktionen von Verbrauchern kommen. Trotzdem soll eine Maschine oder Anlage ohne Unterbrechung weiterarbeiten.

Dabei spielt die Absicherung auf der Sekundärseite des 24-V-Netzteils eine große Rolle. Mit der SFB-Technology der Quint-Power-Stromversorgung und den darauf abgestimmten Geräteschutzschaltern ist die Produktion gesichert.

Sind parallel zur Steuerung weitere Verbraucher wie Sensoren oder Aktoren an einem Netzteil angeschlossen, sollte zur Minimierung von Stillstandszeiten jeder dieser Strompfade einzeln abgesichert sein. Kommt es dann zu einem Kurzschluss, wird nur der fehlerhafte Pfad von der Stromversorgung getrennt und die Steuerung arbeitet unterbrechungsfrei weiter.

Handelsübliche LS-Schalter sind die preiswerteste Lösung

Derzeit sind handelsübliche Leitungsschutzschalter (LS-Schalter) die preiswerteste Lösung. Sie können elektromagnetisch oder thermisch über ein Bimetall auslösen. Zur Auslösung innerhalb weniger Millisekunden benötigt der integrierte Elektromagnet allerdings einen deutlich höheren Strom als den Nennstrom des LS-Schalters (Bild 5).

Die für die elektromagnetische Auslösung erforderlichen Kurzschlussströme werden von den Herstellern üblicherweise für Wechselstrom (AC-Werte) angegeben. Anwender müssen deshalb berücksichtigen, dass die DC-Werte im Vergleich zu AC-Anwendungen um den Faktor 1,2 höher liegen. Leitungsschutzschalter werden in verschiedenen Auslöse-Charakteristiken angeboten, wobei im industriellen Umfeld zumeist Automaten mit B- oder C-Charakteristik im Einsatz sind.

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