wersja mobilna
Online: 454 Piątek, 2016.09.30

Raporty

Zasilanie w przemyśle. Zasilacze małogabarytowe i systemy zasilania gwarantowanego

piątek, 03 lutego 2012 11:00

Zasilanie maszyn i urządzeń to jedno z podstawowych zagadnień w przemyśle i w wielu innych branżach - teleinformatycznej, budynkowej, transportowej oraz energetyce. Składa się na nie dostarczanie energii elektrycznej o odpowiednich parametrach jakościowych i gwarantowanie jej bezprzerwowej dostępności. Za wszystko to odpowiadają zasilacze oraz systemy zasilania gwarantowanego, w skład których wchodzą zasilacze impulsowe, przetwornice, UPS-y, akumulatory, filtry, agregaty prądotwórcze i inne urządzenia. Przedstawiamy ich dostawców krajowych, omawiamy ofertę tych firm i trendy kształtujące rynek.

Spis treści » Urządzenia oraz systemy zasilające - jakie i gdzie?
» Zasilacze małogabarytowe - popularne w automatyce
» Na rynku zasilaczy przemysłowych
» Zasilanie gwarantowane
» Nie tylko UPS-y
» Akumulatory ważnym uzupełnieniem oferty
» Sytuacja dzisiaj i perspektywy na jutro
» Pokaż wszystko
URZĄDZENIA ORAZ SYSTEMY ZASILAJĄCE - JAKIE I GDZIE?

Rys. 1. Najważniejsze obszary wykorzystania omawianych w raporcie urządzeń

Tytułowa tematyka jest zagadnieniem bardzo szerokim, przy czym na potrzeby raportu wydzieliliśmy w niej dwa kluczowe obszary związane z określonymi produktami i rozwiązaniami. Pierwszy z nich dotyczy zasilania urządzeń sterowania, komunikacyjnych i generalnie podzespołów elektronicznych oraz elektrycznych stosowanych w maszynach, układach kontrolujących ich pracę, na liniach technologicznych i różnych urządzeniach.

Wykorzystuje się tutaj zasilacze o niewielkich mocach, a ich głównymi odbiorcami są sektory: przemysłowy, teleinformatyczny, branża maszynowa oraz transportowa (patrz rys. 1). Istnieje przy tym wiele nisz - przykładowo związanych ze specjalistycznymi konstrukcjami dla kolejnictwa, urządzeniami dla wojska oraz medycyny.

Drugim ważnym sektorem rynku - oddzielnym pod względem działających na nim firm, typów aplikacji, skali ich złożoności i kosztów - jest obszar związany z dostarczaniem i wdrażaniem systemów zasilania gwarantowanego. Ich elementem są przede wszystkim UPS-y, ale nie tylko - dochodzą tutaj również baterie akumulatorów, różnego rodzaju przetwornice, agregaty prądotwórcze i inne urządzenia towarzyszące.

Systemy takie wdraża się przede wszystkim w zastosowaniach teleinformatycznych (centra danych) i związanych z szeroko rozumianym przemysłem oraz energetyką i zasilaniem (w tym np. w budynkach użyteczności publicznej, szpitalach, hotelach i innych).

W przemyśle UPS-y zasilają systemy sterowania produkcją oraz układy automatyki i zabezpieczeń - szczególnie w przypadku zakładów, gdzie mają miejsce procesy ciągłe, a nieplanowane przerwanie produkcji wiązałoby się ze znacznymi stratami surowca lub koniecznością długiego uruchamiania linii technologicznej.

Przykładem są przedsiębiorstwa petrochemiczne, cementownie, firmy z branży spożywczej oraz farmaceutycznej. Ważnymi aplikacjami są też te związane z górnictwem i dystrybucją energii. W wielu z nich systemy zasilania gwarantowanego zapewniają nie tylko bezprzerwową pracę podłączonych urządzeń, ale też podnoszą jakości samej energii poprzez redukowanie nieprawidłowości wynikających z wpływu czynników środowiskowych oraz innych odbiorników w sieci.

TABELA 1. Oferta firm dostarczających zasilacze, UPS-y, agregaty i akumulator

Produkty takie jak omawiane kupują przede wszystkim odbiorcy końcowi oraz integratorzy systemów (przy czym dotyczy to nie tylko przemysłu, ale też innych branż). Ważnymi klientami firm dostarczających zasilacze są producenci maszyn (patrz rys. 2). Omawiany rynek to również wiele mniej typowych zastosowań - np. w transporcie czy specjalistycznych urządzeniach przenośnych.

Zasilacze - co nowego?

Dostawcy zasilaczy małogabarytowych wskazali w odpowiedziach ankietowych szereg nowości, które ich zdaniem kształtują branżę i same produkty. Są nimi:

  • wysoka sprawność urządzeń (powyżej 90%), redukcja zużycia energii,
  • zwiększenie współczynnika mocy przy zachowaniu stałych rozmiarów zasilaczy,
  • możliwość pracy przy dużych przeciążeniach,
  • synoptyka parametrów pracy, monitoring stanu pracy,
  • duży poziom stabilizacji napięcia wyjściowego i dobre parametry dynamiczne,
  • wykorzystanie zawansowanych układów sterujących,
  • możliwość zdalnego nadzoru urządzenia i sterowania jego pracą,
  • większa liczba funkcji zabezpieczających w zasilaczach o niższych cenach.
ZASILACZE MAŁOGABARYTOWE - POPULARNE W AUTOMATYCE

Rys. 2. Główni odbiorcy produktów omawianych w raporcie

Pierwszą z wyróżnionych w raporcie grup urządzeń stanowią zasilacze małogabarytowe. Są to bardzo często moduły montowane na szynie DIN, ewentualnie bezpośrednio na innym urządzeniu lub w nim. Wytwarzane są one też w postaci open frame, a więc przeznaczone do wbudowania w maszyny i większe systemy.

Produkty takie trafiają do różnych aplikacji w przemyśle, stosowane są w telekomunikacji, aparaturze medycznej i naturalnie urządzeniach powszechnego użytku. Skupiając się na branży przemysłowej, stwierdzić można, że większość sprzedawanych zasilaczy to urządzenia AC/DC modułowe, przeznaczone do montażu na szynie (patrz rys. 3).

Wykorzystywane są one w szafach elektrycznych, montowane bezpośrednio na i w maszynach, urządzeniach technologicznych, itd. Część odbiorców kupuje również urządzenia typu open frame, natomiast co piąty sprzedawany zasilacz to wersja DC/DC, czyli przetwornica służąca do zmiany wartości napięcia stałego. Statystyka ta dotyczy rynku polskiego i powstała na bazie odpowiedzi dostawców omawianych urządzeń.

Dobór zasilacza odpowiedniego do danej aplikacji nie jest zadaniem oczywistym. W sprzedaży dostępna jest duża liczba wykonań tych urządzeń, w różnych wersjach mechanicznych i elektrycznych. Skupiając się na tych najpopularniejszych, wskazać należy przede wszystkim na zasilacze impulsowe.

Przetwarzają one napięcie sieciowe, zwykle jednofazowe, na pojedyncze lub rzadziej kilka stabilizowanych napięć stałych. Wiele zasilaczy ma wejście uniwersalne, czyli może być zasilanych napięciami w szerokim zakresie ich wartości. Omawiane urządzenia zapewniają przy tym izolację galwaniczną, co jest szczególnie istotne w przypadku zastosowań przemysłowych.

Wyposażone są one też zazwyczaj w wewnętrzny filtr tłumiący zaburzenia elektromagnetyczne (EMI) oraz korektor współczynnika mocy (PFC). W ogromnej większości zastosowań potrzebne są zasilacze o typowych wartościach napięć, średniej skali zaawansowania technicznego, typowych wersjach obudowy i montażu oraz o mocach do około 300W.

TABELA 2. Zasilacze jednofazowe AC/DC o mocach do 300 W – przykładowe produkty dostępne na rynku

Takie są też najpopularniejsze produkty dostarczane w kraju. Występują one najczęściej jako urządzenia do montażu na szynie DIN, oferowane są w obudowach metalowych i chłodzone pasywnie. Nowości technologiczne w tym zakresie wymieniono w ramce.

NA RYNKU ZASILACZY PRZEMYSŁOWYCH

Rys. 3. Najpopularniejsze na rynku typy zasilaczy małogabarytowych

Duża liczba zastosowań i poszukiwanych przez klientów typów zasilaczy sprawia, że w branży tej swoje miejsce znalazło wiele firm - zarówno producentów lokalnych, jak też dystrybutorów urządzeń i przedstawicielstw firm zagranicznych. Z drugiej jednak strony sam rynek stał się obecnie na tyle popularny, że w praktyce nie jest on tak atrakcyjny, jak było to dawniej.

Jeszcze kilka, kilkanaście lat temu bardzo istotną rolę odgrywały tutaj firmy polskie, szczególnie ze Śląska. Wiele z nich do perfekcji zagospodarowało pewne nisze rynkowe, tworząc indywidualne rozwiązania systemów zasilających przeznaczone do specjalistycznych zastosowań.

Przedsiębiorstwa te, z których większość działa do dzisiaj, wytwarzają układy zasilające na zamówienie, zapewniając szybkość ich tworzenia, co jest jednym z kluczowych czynników pozwalających im konkurować z dystrybutorami wyrobów zagranicznych i lokalnymi oddziałami większych koncernów.

Ostatnie lata okazały się jednak dosyć niekorzystne, gdyż wraz z rozszerzaniem przez dystrybutorów asortymentu urządzeń dostępnych "z półki", malała potrzeba tworzenia w pełni zindywidualizowanych wersji. Zasilacze stały się również na tyle powszechnymi produktami, wytwarzanymi zazwyczaj na Dalekim Wschodzie, że ich ceny znacząco zmalały.

Również wiele rynków niszowych - np. związanych z transportem, nasyciło się, co zmniejszyło potrzebę tworzenia rozwiązań specjalizowanych. Cechą charakterystyczną omawianego rynku jest duża konkurencyjność. Wiele z produktów sprzedawanych to zasilacze impulsowe uniwersalne i standardowe, przez co zastąpienie jednego modelu innym nie jest większym problemem.

Do krajowych producentów zasilaczy należą firmy takie jak m.in. Elplast, Imcon-Intec, Impol-1 oraz Merawex. Część z nich oferuje również produkty firm zagranicznych, w szczególności marki Mean Well. Drugą grupą firm są przedstawicielstwa producentów spoza Polski, które dostarczają różnego rodzaju urządzenia automatyki, sterowania i podobne.

Takimi firmami są m.in. Siemens, Phoenix Contact, Schneider Electric, Weidmüller, Omron Electronics - ich wyroby są cenione przez polskich automatyków, w tym również w zakresie zasilaczy małogabarytowych. Bardzo dużo omawianych urządzeń znajdziemy u dystrybutorów działających na rynku branżowym.

Firmy takie oferują zarówno urządzenia wspomnianych powyżej producentów, jak też - i to w większości - reprezentują inne marki zagraniczne w kraju - np. Mean Well, Carlo Gavazzi, Cabur i inne (patrz tabela 4).

Takimi dystrybutorami są przede wszystkim firmy specjalizujące się w rynku automatyki i elektrotechnicznym - Astat, Eltron, MPL Power Elektro, również dostawcy komputerów przemysłowych - np. Elmark Automatyka, CSI, JM Elektronik, Guru Control Systems oraz wielu tzw. dystrybutorów katalogowych - ELFA Elektronika, Farnell, RS Components, TME.

Rys. 4. Najpopularniejsze zdaniem dystrybutorów marki zasilaczy sprzedawanych w Polsce; wyników nie należy utożsamiać z wartościami sprzedaży lub udziałem firm w rynku (im większa na rysunku nazwa firmy, tym popularniejsza jest ona w tej branży w kraju)

Zasilacze są na tyle powszechnie stosowanymi urządzeniami, że znajdziemy je też w ofercie wielu mniejszych dostawców oraz w hurtowniach elektrotechnicznych. Najpopularniejszą zdaniem dostawców marką zasilaczy małogabarytowych sprzedawanych w Polsce jest Mean Well. Jest to tajwańska firma o blisko trzydziestoletniej tradycji działania na rynku, która wytwarza różnego rodzaju wersje AC/DC oraz przetwornice DC/DC i DC/AC.

Jej produkty dostępne są u wielu dostawców w kraju (patrz tabela 4). W branży przemysłowej bardzo popularne są też urządzenia zasilające firm Siemens (urządzenia z grupy Sitop) oraz Phoenix Contact. Do ważniejszych marek respondenci redakcyjnej ankiety zaliczyli również: Weidmüller, TDK Lambda, Puls. Pozostałe marki przedstawiono na rysunku 4.

Mirosław Kuligowski

Siemens

  • Które rozwiązanie lepiej wybrać do zasilania systemów automatyki i sterowania - UPS 230 VAC czy 24 VDC?

Chociaż dobór odpowiedniego UPS-a, jest zależny od wymagań aplikacji, w której zostanie on zastosowany, od kilku lat widać rosnące zainteresowanie systemami UPS 24 VDC. Podstawową ich zaletą są niskie koszty, które związane są nie tylko z zakupem urządzenia, ale też jego montażem i przygotowaniem aplikacji. Są one z reguły o wiele mniejsze niż w przypadku układów z UPS-ami prądu przemiennego.

System podtrzymania napięcia 24 VDC jest też bardziej niezawodny i lepiej zabezpiecza wszystkie elementy, które decydują o poprawnej pracy układu automatyki. W wielu wypadkach systemy takie stanowią ciekawą alternatywę dla standardowych lub występują jako element dodatkowo zabezpieczający pracę układów sterowania.

  • Czy w systemach UPS 24 VDC lepiej jest wykorzystywać akumulatory, czy może kondensatory?

W tym wypadku podstawowym pytaniem, na jakie należy sobie odpowiedzieć, jest to dotyczące maksymalnego obciążenia oraz czasu, w jakim system ma pracować w przypadku utraty zasilania głównego. Jeżeli obciążenia są duże, a czasy liczone w minutach lub godzinach, należy zdecydować się na zasilanie oparte o akumulatory.

Systemy z kondensatorami sprawdzą się zaś w aplikacjach, gdzie czas wymaganego podtrzymania nie przekracza okresu od kilku sekund do kilkunastu minut - np. tam, gdzie konieczne jest poprawne zamknięcie systemu i zarejestrowanie wszystkich danych procesowych.

Wykorzystanie kondensatorów zapewnia dodatkowo bezobsługowość urządzenia - minimalny spadek pojemności kondensatora na przestrzeni lat, brak wydzielania się gazów, szybki czas ponownego naładowania elementów wchodzących w skład systemu.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Ręczny miernik wilgotności drewna i materiałów budowlanych

2016-09-30   |
Ręczny miernik wilgotności drewna i materiałów budowlanych

Firma Gardco wprowadziła do oferty ręczny miernik wilgotności drewna i materiałów budowlanych, takich jak płyty ścienne, masa szpachlowa, karton, beton czy tynk. Jest to przyrząd łatwy w obsłudze, sygnalizujący wynik pomiaru (Low/Medium/High) na wbudowanym wyświetlaczu oraz dodatkowo generujący sygnał dźwiękowy, którego ton zmienia się wraz ze zmianą poziomu wilgoci.
czytaj więcej

Komputery panelowe z certyfikatem EN50155 dla taboru kolejowego

2016-09-30   |
Komputery panelowe z certyfikatem EN50155 dla taboru kolejowego

Oferta komputerów panelowych firmy Ibase Technology, przeznaczonych dla taboru kolejowego powiększyła się o dwa nowe modele z certyfikatem EN50155: Bytem-123-PC i Bytem-103-PC. Są to komputery o chłodzeniu pasywnym, zapewniające bezgłośną pracę w szerokim zakresie temperatur otoczenia.
czytaj więcej

Nowy numer APA