Alimentations à rail DIN fiables, conçues pour les industries d'aujourd'hui

Les opérations industrielles de toutes sortes, y compris la fabrication discrète et la production par processus, les systèmes d'énergie renouvelable, les télécommunications et les infrastructures informatiques, ont besoin d'une alimentation stable et fiable. Les blocs d'alimentation (PSU) offrent cette capacité en prenant une tension d'entrée (CA ou CC) et en la convertissant dans la forme et la tension de sortie dont les systèmes ont besoin pour fonctionner.

Critères pour les blocs d'alimentation et les convertisseurs à rail DIN

Les convertisseurs CA/CC actuels doivent être sûrs, rentables, écoénergétiques, fiables et nettement plus petits que leurs prédécesseurs. Les convertisseurs d'alimentation CA/CC de qualité industrielle doivent non seulement fonctionner avec des charges hautement inductives ou capacitives, mais également résister à de fortes pointes d'énergie d'entrée CA générées par la mise sous et hors tension de machines lourdes. Ils doivent également s'adapter à une large plage de fonctionnement en termes de températures et de tensions d'entrée.

Les blocs d'alimentation à rail DIN (Deutsches Institut für Normung), qui alimentent les relais, les actionneurs, les vannes et les systèmes de surveillance/contrôle, répondent à ces critères.

Le convertisseur de puissance électrique se monte sur un rail DIN, qui est un profilé métallique normalisé qui peut être coupé en longueurs pratiques et boulonné dans des racks ou sur des murs (Figure 1).

Figure 1 : Installation typique sur rail DIN. (Source de l'image : RECOM)

Bien que les alimentations à rail DIN offrent plusieurs avantages, les conditions dans lesquelles elles fonctionnent exigent un certain nombre de caractéristiques spéciales supplémentaires. Elles doivent avoir une longue durée de vie, car elles fonctionnent généralement en mode continu, même lorsqu'une ligne de production est arrêtée. Elles requièrent également un haut rendement, tant en charge qu'en veille, pour économiser l'énergie et minimiser les émissions de chaleur internes. De plus, elles nécessitent une protection contre les fluctuations de sous-tension et de surtension, les pointes de puissance, les courts-circuits, les surcharges et les températures excessives.

Les alimentations CA/CC LED à montage sur châssis série RACPRO1 sont des alimentations à rail DIN industrielles de RECOM Power qui répondent aux caractéristiques ci-dessus et à bien d'autres encore. Leur température de fonctionnement s'étend de -40°C à +70°C avec une pleine puissance de sortie jusqu'à +60°C et une augmentation de puissance de 150 % pendant 5 secondes. Leur consommation d'énergie reste minimale en veille grâce à leur consommation énergétique à vide réduite, qui s'étend de 1 W à 3 W en fonction de la puissance de sortie de l'alimentation.

Avantages supplémentaires des systèmes à rail DIN

Le montage standardisé du rail DIN garantit un assemblage simple et rapide, car l'alimentation peut être simplement clipsée sur le rail sans aucun outil. Le rail DIN permet des gains d'espace, et les ingénieurs de conception peuvent concentrer un grand nombre d'équipements de taille standard dans un espace réduit.

De plus, le rail DIN a évolué au fil des années pour prendre en compte les changements de taille des composants électriques. La largeur et la taille des profilés sont adaptées aux blocs d'alimentation actuels, ce qui signifie que les ingénieurs de conception peuvent facilement sélectionner les blocs d'alimentation nécessaires à la configuration de systèmes complexes et les intégrer dans l'espace standardisé. De plus, les rails DIN peuvent accueillir ensemble différents types de composants, de sorte que les alimentations de nombreuses machines peuvent être configurées efficacement, souvent sur la même bande métallique.

Sélectionner l'alimentation à rail DIN appropriée

Les systèmes d'automatisation industrielle complexes peuvent nécessiter une variété d'alimentations pour répondre à leurs besoins en énergie. La sélection dépend de divers facteurs, notamment les spécifications électriques telles que les plages de tensions d'entrée et de sortie et le courant maximum requis.

La série RACPRO1 de RECOM Power (Figure 2) comprend des alimentations à rail DIN avec conversion des tensions d'entrée CA et CC. Par exemple, les séries RACPRO1-T240, -T480 et -T960 présentent des plages de tensions d'entrée universelles CA et CC de 3 x 320 V_CA à 3 x 575 V_CA, et de 430 V_CC à 850 V_CC. Elles sont disponibles dans des classes de puissance de 240 W, 480 W et 960 W. Les indicateurs de charge sur les modèles T480 et T960 permettent de déterminer rapidement le pourcentage du courant de sortie nominal consommé. Les deux modèles permettent de choisir entre un mode à courant constant (CC) pour des tâches telles que les applications de charge de batterie et un mode de partage de charge pour un fonctionnement en parallèle.

Figure 2 : Les séries RACPRO1-T240, -T480 et -T960 présentent des plages de tensions d'entrée universelles CA et CC de 3 x 320 V_CA à 3 x 575 V_CA et de 430 V_CC à 850 V_CC, et elles sont disponibles dans des classes de puissance de 240 W, 480 W et 960 W. (Source de l'image : RECOM)

Les alimentations RACPRO1-T atteignent un rendement de 97,1 %, permettant une haute densité de puissance dans une conception compacte. Elles sont disponibles dans des largeurs de 43 mm, 52 mm et 80 mm. Elles présentent de faibles pertes de puissance et offrent une durée de service supérieure à 80 000 heures.

Elles offrent également une immunité aux surtensions jusqu'à 6 kV en entrée et une protection contre les tensions inverses de plus de 35 V en sortie. Grâce à leur plage de températures étendue de -40°C à +70°C, elles sont idéales pour les environnements industriels difficiles et les applications extérieures.

En outre, les alimentations à montage sur rail DIN RACPRO1 de RECOM intègrent deux canaux de circulation séparés qui tirent parti de l'effet cheminée pour offrir un fonctionnement à 100 % de puissance jusqu'à une température ambiante de +60°C. L'effet cheminée se produit lorsqu'une colonne verticale d'air chaud s'élève, créant un tirage naturel qui peut abaisser considérablement la température interne des composants chauds.

Série de fusibles électroniques RACPRO1-4SP

La gamme RACPRO inclut également la série RACPRO1-4SP, composée de commutateurs de charge à fusible électronique (e-Fuse) à 4 canaux conçus pour fournir une protection indépendante contre les surintensités pour chaque canal (Figure 3). Ces dispositifs fournissent une surveillance du courant en temps réel et des indicateurs d'état LED pour simplifier les diagnostics. Chaque canal fonctionne indépendamment, garantissant la fiabilité du système même en cas de défaillance. La conception intègre une mise sous tension séquentielle pour limiter le courant d'appel et un arrêt en séquence inverse pour donner la priorité aux charges essentielles. Les modes de surcharge réglables permettent la configuration flexible du système.

Figure 3 : La série RACPRO1-4SP offre des commutateurs de charge à fusible électronique à 4 canaux avec contrôle indépendant de la limite de surintensité et indication du courant de sortie en temps réel. (Source de l'image : RECOM)

Les fusibles électroniques RACPRO1 supportent 5 A ou 10 A par canal, avec une augmentation de puissance de 150 % pendant cinq secondes pour gérer les pointes de charge temporaires. Pour les événements de surintensité de courte durée, ils peuvent supporter une surcharge de 150 % pendant 120 ms, réduisant ainsi les déclenchements inutiles. La série garantit une haute fiabilité avec une durée de vie attendue > 80 000 heures à +40°C, offre une installation rationalisée grâce à des bornes enfichables sans outil et dispose de connecteurs entrée/sortie associés qui rendent le câblage et la connexion en chaîne sur plusieurs modules rapides et efficaces.

Applications pour la série RACPRO1

La série RACPRO1 est utilisée dans un large éventail d'applications, notamment :

• Automatisation industrielle et fabrication intelligente
• Énergies renouvelables et micro-réseaux
• Infrastructures, ingénierie du trafic et villes intelligentes
• Systèmes de distribution d'énergie et de stockage sur batterie
• Équipements de test et de mesure

Conclusion

Les processus industriels actuels requièrent un ensemble complexe d'alimentations pour les équipements dont les exigences en matière de courant et de tension sont très différentes. L'automatisation industrielle intègre de plus en plus de capteurs, et les alimentations doivent pouvoir fonctionner dans des espaces restreints et des environnements difficiles. La série RACPRO1 de RECOM relève ces défis exigeants et fournit efficacement une alimentation fiable et constante pour assurer le fonctionnement des systèmes.