Řada zdrojů PRO TOP1, ač se to na první pohled nezdá, máme v na stoje opravdový průmyslový zdroj se vším, co by měl takový zdroj mít. Celokovové provedení včetně držáku na DIN lištu, kromě svorek není nic z nějaké umělé hmoty a nemusíte mít strach, že se něco teplem rozteče nebo povolí.
Rozměrově si vezme jen 130 x 39 x 125 mm, což na 240 W není vůbec mnoho.
Konektor na přední straně slouží k připojení komunikačního modulu, o čemž bude řeč později.
Štítek se základními parametry, povšimněte si třeba širokého rozsahu napájecího napětí.
Jen zmiňovaný komunikační modul pro IO-Link, Weidmueller ještě nabízí také CANbus rozhraní. Co a jak s touto komunikací si ukážeme v dalším článku.
Tabulka základních parametrů, široký rozsah napájecího napětí včetně možnosti stejnosměrného zdroje. Trochu neobvykle se podíváme na ztrátový výkon (5 - 20 W Ploss), tedy to co se na zdroji ztratí a promění v teplo. To úzce souvisí s účinností - 92%. Mezi kvalitními zdroji nejsou v těchto parametrech velké rozdíly, spíš je třeba si uvědomit že zdroj s větším výkonem má větší účinnost a menší výkon zase menší.
Někteří menší výrobci ani tolik parametrů u zdrojů neuvádí, třeba právě tu účinnost se mnohdy ani nedovíte, nebo je také nižší.
Další možnosti, které u spousty zdrojů vůbec nenajdete, DIP přepínače pro možnost paralelního provozu zdrojů a chování při proudovém přetížení - zkratu. Dále signalizační kontakt a I/O svorka. Také pětice výstupních svorek kde L+ má dvě svorky a M- tři, takže v menší aplikaci pěkně rozvedete napájení bez dalších pomocných svorek. A široké nastavení výstupního napětí je výborné třeba pro vyrovnání napájení u vzdálených spotřebičů a eliminaci napěťové ztráty na vedení.
I když zdroj má široký rozsah provozních teplot, od okolních 40 °C dochází k redukci výkonu. To je ale obvyklá vlastnost u zdrojů všech výrobců, fyzika je fyzika.
Všimněte si právě funkce DIP přepínače C/S, tedy buď zdroj omezí proud na 13A nebo se úplně vypne, zaleží na technologii, kterou ze zdroje napájíte.
Koukněte na naše články v archívu, kde je tato vlastnost vidět u zdrojů menšího výkonu.
Tak nejprve zapojíme zdroj jen tak na stole a zatížíme. Tady ale velký pozor. Zatížit zdroj cca 10-ti ampéry není žádná hračka, zatěžovací odpory, i když jsou dimenzovány na 10 A, se velmi rychle extrémně zahřejí.
Zdroj dá až 15 A a pak je ztrátové teplo velmi vysoké. Pozor na jakékoliv nedotažené spoje, nebo tenké vodiče, všechny tyhle chyby se velmi rychle projeví extrémním oteplením spoje nebo vodiče a až možnosti požáru celého zařízení.
Stačí jen trochu nedotažený spoj a tím pádem okamžitý velký úbytek napětí na spoji a velké oteplení.
Nevěříte? Podívejte se na to, co udělá nekvalitní a přerušený spoj při zkratu. Je to taková malá svářečka.
To je výboj způsobený velmi pomalým spojením 24 VDC do zkratu. Koukněte i na videoukázku v závěru článku.
Těchto zkratů jsme na Weidmueller zdroji dělali mnoho, vidíte jak dopadla naše svorka. Opálená jako „od moře“.
Protože zdroj je celokovový ztrátové teplo generuje jeho povrch po nějaké době téměř jmenovitého zatížení, vykazoval vyšší teplotu. Fyzika je fyzika.
Tak a teď něco o čem bylo napsáno řada článků a je to celé velká věda. Uchladí tento zdroj i malý rozvaděč - skřínka? Odpověď není tak jednoduchá, jak se na první pohled zdá. Rittal skřínka o rozměrech 300 x 300 x 210 mm, typ AE 1033.000.
Teplotu uvnitř změří čidlo Pt100 připojené do I/O periferie Helmholz TB20 a vyhodnotí PLC Simatic se zobrazením na HMI panelu.
Jak uvidíme dále, záleží na mnoha faktorech, ale my jsme tento pokus nechali běžet něco přes dvě hodiny. Zdroj i podle tabulek, měl přibližně 20 W ztrátu. Představme si přibližně jak je teplá 25W žárovka, která většinu výkonu přemění v teplo, a tu bychom zavřeli do této krabice.
Opravdu velký pozor na oteplení, jen zatěžovací odpor měl po chvíli cca 100 °C, takže se opálíte raz-dva, ne-li něco horšího.
Po dvou hodinách teplota v rozvaděči.
Vzhledem k teplotě okolí cca 26 °C tato skřínka spolehlivě vše uchladila.
Začali jsme s vnitřní teplotou 24 °C, ta během první hodiny stoupla o 9 °C na 33 °C a druhou hodinu se zvedla již jen o 1 °C. Z toho je jasně vidět, že za dvě hodiny již byla teplota téměř vyrovnána a k dalšímu významnějšímu zvyšování teploty by stejně nedošlo.
To ale není konec vědy.
Otevřeli jsme rozvaděč a změřili povrch zdroje, tohle měření ze šikmého úhlu není nijak výrazně přesné ale i zkusmo dotykem jsme na zdroji ruku udrželi, takže něco přes padesát povrch měl.
Tak a co trochu „vědy“? Na webu najdete online aplikaci pro výpočet oteplení rozvaděčů a volby chlazení ventilátory nebo klimatizací. Stojí za to ji zkusit.
Zadali jsme do aplikace naši skřínku a její umístění.
A probíhá kalkulace, instalovaný ztrátový výkon Ploss je 20 W. Tady přijdeme na to, co je extrémně důležité u stanovení způsobu chlazení rozvaděče a to je okolní teplota. Jestliže máme teplotu okolí 26 °C, máme ještě přibližně 14 W rezervu, bez použití jakéhokoliv přídavného chlazení. Teplo spolehlivě odvede povrch skříně a okolní teplota. Jestliže změníme teplotu okolí, vše se velmi rychle změní k horšímu a velmi lehce se dostaneme do situace, kdy skřínka již tento výkon sama neuchladí. Je to opravdu věda, takže tento příklad máme jen jako ukázku, abychom věděli zhruba co a jak a nebyli úplně mimo mísu.
Jestliže kliknete na položku Fan, otevře se okno, kde aplikace v případě nutnosti nabídne ihned odpovídající ventilátor s patřičným průtokem vzduchu, nebo dále klimatizační jednotku.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Suma sumárum. I napájecí zdroj se tedy může v této skřínce za určitých podmínek přehřát, stačí jej jen umístit do prostředí s vysokou teplotou okolí.
Videoukázka zdroj Weidmueller 240W. Two minutes video.
https://www.youtube.com/watch?v=JprpIJOjpts&feature=youtube
Závěr:
Tento pokus s umístěním zdroje do skřínky je takový bonus, když jsme si chtěli vyzkoušet vliv účinnosti zdroje na jeho oteplení. Weidmueller zdroje řady TOP1 toho vydrží opravdu hodně a ani cenově vás nijak nezruinují, tento 240 W přijde na několik tisícovek.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
