Anwendungsbezogene Stromversorgung perfekt ausgelegt

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Netzgeräte mit Leistungsreserve

Da sich Überlast und Kurzschluss in der Praxis nicht ausschließen lassen, sind Netzgeräte in der Regel kurzschlussfest ausgelegt. Dies kann zum einen durch das Abschalten des Ausgangs und zyklisches Wiedereinschalten erreicht werden (Takt- oder Hiccup-Betrieb), oder durch die Aufrechterhaltung des Ausgangsstromes mit etwa dem 1,1-fachen Nennstrom, bei gleichzeitiger Absenkung der Ausgangsspannung (Konstantstrom-Betrieb). Letztere Methode ist von Vorteil, wenn der Einschaltstrom der Last ein wenig über dem Nennstrom des Netzgerätes liegt. Bei sehr großen Einschaltströmen oder immer wieder auftretenden Lastwechseln durch Schaltvorgänge kann es sein, dass die Nennleistung des Netzgerätes nicht ausreicht. Daher wird das Netzgerät häufig überdimensioniert, um eine Leistungsreserve zu haben. Die Netzgeräte der Pro-Familie besitzen aus diesem Grund einen PowerBoost und liefern für vier Sekunden einen um bis zu 200 Prozent höheren Strom, sowie für 8 s bzw. 16 s bis zu 150 Prozent. Diese Leistungsreserve senkt die Anschaffungs- und Betriebskosten deutlich.

Verfügbarkeit erhöhen – Pufferung und Redundanz

Steuerungen sind empfindlich, was kurzzeitige Spannungseinbrüche in der Versorgungsspannung angeht. Auch wenn die Netzgeräte schon Spannungseinbrüche von 20 ms und mehr überbrücken, können zusätzliche Energiespeicher notwendig werden, z.B. um einen Programmzyklus geordnet zu beenden oder Daten vor Abschaltung noch zu speichern. Die kapazitiven Puffermodule 787-880 und -881 (10 und 20 A) überbrücken Spannungseinbrüche von mehreren Sekunden, je nach Laststrom. Zur Überwachung meldet ein potentialfreier Kontakt den Pufferbetrieb. Durch Parallelschaltung mehrerer Module lassen sich höhere Pufferzeiten oder höhere Ausgangsströme realisieren.

Wird vom Stromversorgungs-System eine längere Pufferzeit verlangt, um z.B. ein Windows-Betriebssystem herunterzufahren oder trotz Spannungsausfalls weiter Messdaten zu sammeln, kann auf unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) zurückgegriffen werden. Sie speichern zusätzliche Energie in einem oder mehreren Akku-Packs und überbrücken Zeiträume von Minuten bis zu Stunden. Die USV-Kontrolleinheiten 787-870 und 787-875 (10 und 20 A) können Akkus von 1,2; 3,2; 7 oder 12 Ah laden sowie den Status über ein Display überwachen. Der Ladezustand lässt sich aber auch über einen potentialfreien Kontakt oder eine serielle Schnittstelle von einer Steuerung abfragen.

Die Verfügbarkeit einer Maschine oder Anlage wird noch weiter erhöht, wenn die Stromversorgung redundant aufgebaut wird. Dabei werden Netzgeräte mit gleicher Ausgangsspannung und Konstantstromkennlinie über ein Redundanzmodul parallel geschaltet. Das Redundanzmodul 787-885 enthält zwei Leistungsdioden, die dafür sorgen, dass keine Rückspeisung von dem einen Netzgerät zum anderen erfolgt. Zusätzlich werden beide Strompfade überwacht, fällt eine Stromversorgung aus, setzt ein potentialfreier Kontakt ein Alarmsignal ab. So kann auf einen eigenen Meldekontakt im Netzgerät verzichtet werden.

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