Szybko, elastycznie i niedrogo, i to przy nieustannie rosnącej presji cenowej, ograniczonych zasobach i krótkim czasie dostaw. Wymagania stawiane prefabrykatorom szaf sterowniczych stale rosną. Aby zredukować koszty i zaoszczędzić czas, procesy produkcyjne ulegają postępującej cyfryzacji i automatyzacji. Liczy się innowacyjność i nowoczesność.
Zasilacze odgrywają w tym wyścigu kluczową rolę. Tylko co powoduje, że zasilacz jest nowoczesny? Jakie powinien mieć dodatkowe funkcjonalności? Odpowiedzią na te pytania jest wprowadzany przez nas na rynek zasilacz WAGO Pro 2 – przyszłościowe urządzenie, które da moc każdej aplikacji.
Projektowanie blokowe to oszczędność czasu
Zasadniczo, nowoczesny zasilacz ma jedno zadanie: przekształcić napięcie przemienne w bezpiecznie odseparowane galwanicznie napięcie stałe. A przy tym należałoby zaoszczędzać czas i koszty. Tylko jak? Według badań przeprowadzonych przez firmę EPLAN oraz Instytut Sterowania Obrabiarek i Linii Technologicznych na Uniwersytecie Technicznym w Stuttgarcie z roku 2017, wykonanie projektu elektrycznego to ponad 50% czasu konstruowania. Jak widać, jest tu pole do oszczędności. Odejście od tworzenia schematów opartych na wykorzystaniu ogólnych symboli elektrycznych na rzecz gotowych reprezentacji urządzeń zapisanych w makrach powoduje, że można zaoszczędzić nawet do 45% czasu projektowania elektrycznego – pokazują badania dotyczące prefabrykacji szaf sterowniczych 4.0. Optymalizacja czasu projektowania elektrycznego, łącznie z układem zasilania prądu stałego, stanowi cenną wartość. Szczególnie w czasach, kiedy jeszcze nie wszystkie etapy procesu konstrukcyjnego można zautomatyzować. 92% respondentów badania ciągle wykorzystuje w projektowaniu technikę 2D. Skąd się to bierze? Sektorem, przed którym stoją szczególne wyzwania w tym zakresie, jest przemysł motoryzacyjny.
Przemysł motoryzacyjny – wysokie wymagania stawiane zasilaczom
Nawet kilkuminutowy przestój linii produkcyjnej w przemyśle motoryzacyjnym generuje straty na poziomie wielu tysięcy euro, powodując obniżenie liczby wyprodukowanych pojazdów. Byłoby nie do pomyślenia, gdyby powodem tego był uszkodzony zasilacz, którego cena stanowi zaledwie ułamek kosztów przestoju. Dla uniknięcia takich sytuacji wybór niezawodnego systemu zasilania ma fundamentalne znaczenie. Dla producentów samochodów ważną rolę odgrywa przede wszystkim bezawaryjność urządzeń. Ważnym kryterium wyboru jest też wysoka żywotność zasilacza.
Przy wyborze zasilaczy warto dokładnie zapoznać się z kartami katalogowymi: porównywalne urządzenia mogą się bowiem znacznie od siebie różnić.
Długiej żywotności towarzyszy zwykle niewielkie nagrzewanie się i niska moc strat. Niskie straty mocy uzyskane dzięki właściwemu doborowi komponentów, jak i optymalnie zwymiarowanej obudowie pozwalają na obniżenie kosztów energii.
Obniżenie energii chłodzenia w szafie – wyróżniająca cecha
Im wyższa moc strat, tym bardziej nagrzewa się zasilacz. Ma to znaczący wpływ na klimatyzowanie wnętrza szafy sterowniczej. Koszty chłodzenia rosną. Wzrost temperatury nawet o jeden stopień powoduje zauważalne zużycie energii. Producenci urządzeń klimatyzacyjnych do szaf sterowniczych zalecają utrzymywanie temperatury na poziomie 35°C. Jednak, ze względu na obniżenie kosztów energii i tym samym redukcję CO2, niektórzy użytkownicy z branży motoryzacyjnej ustawiają wyższą temperaturę na termostacie, np. 38°C. I do takiej temperatury należy dobrać komponenty szafy wraz z zasilaczem.
Konstruktorzy muszą zatem uwzględniać krzywe obciążenia prądowego urządzeń, w tym zasilaczy. Nie jest to konieczne w przypadku zasilaczy WAGO Pro 2, w których maksymalny prąd można uzyskiwać w temperaturze aż do +60°C.
Pro 2 – nowe serce szafy sterowniczej
Wysokosprawne zasilacze WAGO Pro 2 zapewniają stabilny poziom napięcia zasilania we wszystkich aplikacjach, od prostych zastosowań po układy automatyki o wysokim poborze mocy. Wysoka sprawność ma wpływ na wielkość obudowy, zapewniając jej kompaktowe wymiary. Jednolity design obudów oraz gotowe rysunki 3D (cyfrowy bliźniak, digital twin) ułatwiają implementację w konstrukcjach szaf. Kolejna zaleta: przyłącze wtykowe umożliwiające połączenie systemowe za pomocą konfekcjonowanych przewodów – szybka integracja z zasilanym układem sterowania.
Zasilanie i komunikacja dla Przemysłu 4.0
Konstrukcja zasilaczy WAGO Pro 2 umożliwia odczyt najważniejszych informacji o stanie urządzenia na jego panelu czołowym. Te i inne dane mogą być odczytane również przez sterownik. Dostęp do danych w czasie rzeczywistym umożliwia bieżącą ocenę sytuacji i właściwą reakcję systemu sterowania.
Właśnie dlatego zasilacz WAGO Pro 2 ma wszystkie funkcje i akcesoria niezbędne do przesyłania danych. Bargraf LED sygnalizuje aktualną moc wyjściową, przeciążenia oraz rezerwy mocy. Diody LED wskazują wybrany tryb pracy oraz rodzaje alarmów i kody błędów.
Istotnym elementem związanym z przesyłem danych jest dodatkowy moduł do komunikacji z systemem sterowania w wybranym protokole.
Inteligentne tryby pracy przy przeciążeniu
Aplikacje o dużym zapotrzebowaniu mocy wymagają zastosowania profesjonalnych zasilaczy, umożliwiających niezawodną pracę także w przypadku gwałtownych, krótkotrwałych wzrostów obciążenia. Zasilacze WAGO Pro 2 inteligentnie zarządzają obciążeniem, aby niezawodnie zasilić instalację, a jednocześnie odpowiednio ją zabezpieczyć. Chronią i zasilają one odbiorniki wykorzystując inteligentne tryby zasilania i załączania. Funkcje 150% PowerBoost i do 600%. TopBoost zapewniają niezawodność i bezpieczeństwo instalacji.
Umiar w zużyciu energii
Mały, ale wydajny. Jak to możliwe? Prosty przykład: standardowa sprawność typowego zasilacza o mocy znamionowej 960 W wynosi 91%. Sprawność nowych zasilaczy Pro 2 to aż 96%. Wydawać by się mogło, że 5% to wcale nie tak dużo. W tym przypadku oznacza to jednak obniżenie mocy strat o 55 W. Licząc pięcioletni okres eksploatacji, oznacza to oszczędność kosztów energii na poziomie kilkuset złotych i jednocześnie redukcję emisji CO2 o jedną tonę. Dla porównania, 80-letni buk o wysokości 23 m może zmagazynować jedną tonę CO2 – gdyby jedna instalacja wykorzystywała kilkaset zasilaczy, uratowalibyśmy cały las. Niewielka różnica, duży efekt!
Trudne warunki środowiskowe
Zasilacze Pro 2 mogą być uruchamiane i eksploatowane w zakresie temperatury od -40 do +70°C. Nieznaczne ograniczenie obciążenia zaczyna się przy temperaturze powyżej 60°C, a przy temperaturze 70°C zasilacz zapewnia jeszcze 70% mocy wyjściowej. I to nawet na wysokości 5000 m n.p.m. Układy elektroniczne w zasilaczach Pro 2 są bardzo odporne na napięcia przejściowe.
III kategoria przepięć zapewnia bezpieczną pracę w sieciach elektroenergetycznych narażonych na chwilowe skoki napięć, lub w układach zasilania falowników napędów regeneracyjnych.
Zasilacz Wago Pro 2 trafił do naszej redakcji, a niezawodny Dawid Wróblewski zrecenzował go dla Was. Zapraszamy do obejrzenia filmu.
Autor:
Henryk Ziegler
