Verwandte Anleitungen für Phoenix Contact MINI POWER
Inhaltszusammenfassung für Phoenix Contact MINI POWER
- Seite 1 INTERFACE Anwenderhandbuch SYS POWER SUPPLY UM Art.-Nr.: 27 45 77 4 Stromversorgungen...
- Seite 3 INTERFACE Anwenderhandbuch Stromversorgungen 07/2005 Bezeichnung: SYS POWER SUPPLY UM Revision: Art.-Nr.: 27 45 77 4 Dieses Handbuch ist gültig für: Alle Stromversorgungen des Typs QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
- Seite 4 Normen und sonstigen Vorschriften zur Elektrotechnik und insbeson- dere mit den einschlägigen Sicherheitskonzepten vertraut sind. Für Fehlhandlungen und Schäden, die an Produkten von Phoenix Contact und Fremdpro- dukten durch Missachtung der Informationen dieses Handbuchs entstehen, übernimmt Phoenix Contact keine Haftung.
- Seite 5 Zusicherungen im Hinblick auf die Eignung zu einem bestimmten Zweck dar. Die Phoenix Contact GmbH & Co. KG behält sich das Recht vor, die Informationen und die in diesen Informationen beschriebenen Produkte jeder Zeit ohne Vorankündigung zu ändern, zu korrigieren und/oder zu verbessern.
- Seite 6 Phoenix Contact vorbehalten. Fremdprodukte werden stets ohne Vermerk auf Patent- rechte genannt. Die Existenz solcher Rechte ist daher nicht auszuschließen. Internet Aktuelle Informationen zu Produkten von Phoenix Contact finden Sie im Internet unter: www.phoenixcontact.de. Aktuelle Dokumentation von Phoenix Contact finden Sie im Internet unter: www.download.phoenixcontact.de.
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Seite 7: Inhaltsverzeichnis
Fragen zur EMV ....................3-35 3.12 Verschmutzungsgrad ..................3-36 3.13 Überbrückung kurzzeitiger Netzausfälle............3-37 3.14 Einschaltverhalten der Stromversorgung ............3-38 3.15 Ausgangskennlinien von Stromversorgungen..........3-39 3.15.1 Fold-Back-Kennlinie .................3-40 3.15.2 U/I-Kennlinie ..................3-41 3.15.3 U/I-Kennlinie mit Power-Boost ............3-42 3.16 Montage und Anschluss...................3-43 3.17 NOT-AUS-Schaltung..................3-46 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 8 Versorgungen an stark schwankenden Speisenetzen ........4-4 Einbau in dezentrale Schaltschränke ..............4-4 Anwendungen in der Gebäudeautomatisierung/Facility Management....4-5 Ausblick ......................4-6 Produktübersicht ........................5-1 Verzeichnisanhang ......................... A-1 Abbildungsverzeichnis ..................A-1 Erklärung der Abkürzungen ................A-3 Stichwortverzeichnis ..................A-7 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 9: Allgemeines
Der daran anschließende Praxisteil soll häufig auftretende Fragen aus der Praxis beantworten und eine Hilfestellung bei der Auswahl der richtigen Stromversor- gung geben. Am Ende des Handbuches ist das komplette Produktspektrum der Stromver- sorgungen von Phoenix Contact aufgeführt. 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 10 SYS POWER SUPPLY UM PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 11: Grundlagen
Für industrielle Anforderungen ist die Auslegung für Spitzenbeschleunigungen von 30g über eine Schockdauer von 18 ms sinnvoll. Stromversorgungen, die nach diesen Kri- terien getestet wurden, können im komplett installierten Schaltschrank zur Einbaustelle transportiert werden, ohne von der Tragschiene zu rutschen. 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 12: Open-Frame-Geräte
Versorgung von Einzelkomponenten innerhalb eines bestehenden Gehäuses eingesetzt (z. B. eine interne Stromversorgung eines Oszilloskops). Geräte in Open-Frame-Bauweise entsprechen der Schutzart IP00. Diese Geräte sind weder gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern noch gegen Wasser geschützt. PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 13: Gehäuse-Geräte
Stromversorgungen, die in einem eigenen Gehäuse untergebracht sind, werden als Ge- häuse-Geräte bezeichnet. Dies können einfache Steckernetzgeräte zur Versorgung orts- veränderlicher Haushaltsgeräte sein oder aber hochwertige Industriestromversorgungen, die zur Montage auf genormten Tragschienen vorgesehen sind. Geräte dieser Bauweise werden hauptsächlich in der Schutzart IP20 ausgeführt. 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 14: Elektrischer Aufbau
Klima Umgebungstemperatur Luftfeuchtigkeit Aufstellhöhe Vibration Schock 5598D003 Bild 2-3 Zuordnung technischer Daten Der elektrische Aufbau einer Stromversorgung entscheidet über deren Betriebssicherheit, Verfügbarkeit und über den gewährleisteten Personenschutz. Dabei ist die Einhaltung aller sicherheitstechnischen Parameter von entscheidender Bedeutung. PHOENIX CONTACT 5598_de_03... - Seite 15 Schutzleiter. Das Gerät ist daher sicherheitstechnisch unabhängig von den Installations- bedingungen. Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ MINI POWER und STEP POWER be- nötigen aufgrund ihres guten Isolationskonzeptes und des nicht leitenden Gehäuses kei- nen Schutzleiteranschluss. Die Schutzklasse II wird bei Einbau in einen geschlossenen Schaltschrank erlangt.
- Seite 16 Trennung einschließlich der Trennung der Regelkreise durch Optokoppler. Alle primär getakteten Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER sind nach DIN VDE 0100-410, DIN VDE 0106-1010 und EN 61558-2-17 in Bezug auf die sichere Trennung geprüft worden.
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Seite 17: Ohne Sekundärseitige Erdung
Sicherung und Verbraucher auftreten. Ein doppelter Erd- schluss in diesem Bereich führt im schlimmsten Fall zur Überbrückung eines Schalters und somit zum ungewollten Inbetriebsetzen von Maschinen. 1. Erdschluss 2. Erdschluss 230 V 5598D408 Bild 2-4 Ohne sekundärseitige Erdung 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 18: Mit Sekundärseitiger Erdung
Verbraucher den Kurzschluss der Ausgangsspannung. Dadurch wird die sekundärseitige Sicherung ausgelöst und der fehlerhafte Bereich der elektrischen Anlage sofort abgeschal- tet. Dies schützt zuverlässig Mensch und Maschine. Erdschluss kritischer Bereich 230 V STOP! 5598D409 Bild 2-5 Mit sekundärseitiger Erdung PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 19: Sekundärseitige Absicherung
Grundlagen Bild 2-6 zeigt, wie die sekundärseitige Erdung der Kleinspannung nach PE nach VDE 0100-410 erfolgen kann. 50 V ≤ 5598D410 Bild 2-6 Sekundärseitige Absicherung 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 20: Regelarten
Bedingt durch die fehlende Regelstufe kommt es bei schwankenden Eingangsspannun- gen und bei schwankender Stromabgabe zu Schwankungen in der Ausgangsspannung. Das Einsatzgebiet der ungeregelten Geräte liegt in der Versorgung elektromechanischer Verbraucher wie Schütze, Magnetschalter und dergleichen, bei denen eine geregelte Aus- gangsspannung nicht erforderlich ist. 2-10 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 21: Geregelte Geräte
Verfügung stellen kann. Das bedeutet eine Zunahme des Transformator-Bau- volumens um mindestens 50 %. Das optimale Einsatzgebiet dieser Geräte ist der Elektronikbereich, bei dem eine exakt ge- regelte und möglichst oberschwingungsfreie 24-V-DC-Spannung benötigt wird. 2-11 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 22: Prinzipschaltbild Primär Getakteter Geräte
Sekundärseitig wird die pulsierende Gleichspannung wieder geglättet. Die Ausgangsspan- nung wird über die in einer Periode übertragene Energiemenge lastabhängig geregelt. Die übertragene Energiemenge lässt sich durch das Tastverhältnis P variieren. P = (t ) / (t einschalt einschalt ausschalt 2-12 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 23: Diagramm Zum Tastverhältnis
40 A bedeutet das eine Gesamtverlustleistung von nur ca. 75 W. Bei einem vergleichbaren linear geregelten Gerät bedeutet ein typischer Wirkungsgrad von nur 50 % eine Verlustleistung von ca. 500 W. Diese Verluste treten in Form von Wärme auf, die den Schaltschrank unnötig aufheizen. 2-13 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 24: Wandlerprinzipien
Der Eintaktwandler stellt die einfachste Realisierung eines primär getakteten Schaltnetz- teils dar. Nachfolgend werden in Bild 2-11 die wichtigsten Wandlerprinzipien beschrieben. Primär getaktetes Schaltnetzteil Gegentaktwandler Eintaktwandler Sperrwandler Durchflusswandler 2 Transistoren 1 Transistor 2 Transistoren 1 Transistor 5598D411 Bild 2-11 Wandlerprinzipien 2-14 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 25: Sperrwandler
Dadurch sind die Geräte, die mit Sperrwandler aufgebaut werden, leicht, klein und besonders zuverlässig. Aus diesem Grund sind alle Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER als Sperrwandler aufgebaut. Sie decken einen Leistungsbereich von 15 W bis 960 W ab. Funktionsweise Bild 2-12 zeigt den vereinfachten Aufbau eines Sperrwandlers mit einem Leistungs- schalter. -
Seite 26: Sperrwandler Mit Geschlossenem Leistungsschalter S1
Primär- und Sekundärwicklung sind aufgrund des ge- gensätzlichen Wicklungssinns entgegengerichtet. Die Sekundärwicklung ist jedoch strom- los, da die Diode D1 sperrt. Es erfolgt kein Energietransfer in den Ausgangskreis. ü 5598D413 Bild 2-13 Sperrwandler mit geöffnetem Leistungsschalter S1 2-16 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 27: Spannungs- Und Stromverlauf Beim Sperrwandler
Im Ausgangskreis kann lediglich über die im Übertrager Tr gespeicherte Energie verfügt werden. Aufgrund dieser Leistungsbegrenzung sind Sperrwandler am Ausgang kurzschlussfest. S1 geschlossen S1 geöffnet x ü 5598D414 Bild 2-14 Spannungs- und Stromverlauf beim Sperrwandler 2-17 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 28: Sperrwandler Mit Zwei Transistoren
Grundprinzip des Sperrwandlers unverändert. Durch den Einsatz der zwei Leistungsschalter und Dioden halbiert sich die Sperrspannung pro Leistungsschalter. Dadurch können kleinere, verlustärmere Leistungsschalter ein- gesetzt werden. ü 5598D415 Bild 2-15 Sperrwandler mit zwei Transistoren 2-18 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 29: Durchflusswandler
In Bild 2-17 ist der Schaltkreis bei geöffnetem Schalter dargestellt. In diesem Arbeitszyklus wird keine Energie in den Sekundärkreis übertragen. Der Energiefluss im Sekundärkreis wird durch die Speicherdrossel L1 aufrecht erhalten. Alle relevanten Spannungen und Ströme sind in Bild 2-18 skizziert. 2-19 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 30: Durchflusswandler Mit Geschlossenem Leistungsschalter S1
Der Energiefluss im Sekundärkreis wird durch die in der Drossel L1 gespei- cherten Energie aufrecht erhalten. Die Speicherdrossel L1 hält den Stromfluss I durch die Freilaufdiode D3 aufrecht. ü 5598D417 Bild 2-17 Durchflusswandler mit geöffnetem Leistungsschalter S1 2-20 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... - Seite 31 . Diese liegt am geöffnetem Leistungsschalter S1 an. Bei üblicher Dimensi- onierung eines Durchflusswandlers ist die Sperrspannung geringer als beim Sperrwandler mit einem Leistungsschalter. Dies war lange Zeit auch der Grund, dass für diesen Leis- tungsbereich nur Durchflusswandler gebaut werden konnten. 2-21 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
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Seite 32: Relevante Ströme Und Spannungen Beim Durchflusswandler
SYS POWER SUPPLY UM S1 geschlossen S1 geöffnet ü ∆ I 5598D418 Bild 2-18 Relevante Ströme und Spannungen beim Durchflusswandler 2-22 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 33: Gegentaktwandler
Zu jeder Schaltphase von S1 und S2 wird durch den Übertrager Tr Energie in den Aus- gangskreis übertragen und dort durch die abwechselnd leitenden und sperrenden Dioden D1 bis 4 wieder gleichgerichtet. ü 5598D419 Bild 2-19 Halbbrückengegentaktwandler 2-23 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 34 SYS POWER SUPPLY UM 2-24 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 35: Wissenswertes Aus Der Praxis
Ausgangsspannung ein Abgleich erforderlich, falls die werkseitig eingestellte 24-V- Ausgangsspannung verstellt wurde. Der Abgleichvorgang ist in Bild 3-1 und Bild 3-2 dar- gestellt. Output 24 V DC Output 24 V DC 5598D021 Bild 3-1 Spannungsabgleich (1. Schritt) 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 36 Beide Ausgangsspannungen sind exakt eingestellt, wenn die Spannungsdiffe- renz zwischen beiden Stromversorgungen 0 V beträgt. Je geringer die Spannungsdif- ferenz der Stromversorgungen 1 und 2 ist, desto symmetrischer ist die Aufteilung des Gesamtstroms auf die zwei Einzelgeräte. PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 37: Parallelschaltung Zur Leistungserhöhung
Verbraucher einen größeren Strombedarf hat, als durch eine vorhandene Stromversorgung abgedeckt werden kann. In allen anderen Fällen wird empfohlen, die Verbraucher auf voneinander unabhängige Einzelgeräte aufzuteilen. Im Lieferprogramm von Phoenix Contact sind 24-V-DC-Geräte mit Ausgangsleistungen von 15 W bis 960 W als Einzelgeräte lieferbar. Beispiel... -
Seite 38: Beispiel Mit 25-A-Verbraucher
Hiermit stehen 40-A-Ausgangsstrom zur Verfügung, um die bestehende Gesamtlast von 38 A (5 A / 25 A / 8 A) zu versorgen. Typgleiche Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER können zur Leistungserhöhung parallel geschaltet werden. PHOENIX CONTACT... -
Seite 39: Parallelschaltung Sekundärseitig Richtig
Tipps für die Realisierung Stromversorgung 1 Stromversorgung 2 24 V DC 24 V DC Last 5598D009 Bild 3-5 Parallelschaltung sekundärseitig richtig Alle Kabelverbindungen müssen von der Stromversorgung zur Sammelschiene gleich lang und mit gleich großem Querschnitt ausgeführt werden! 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 40: Parallelschaltung Sekundärseitig Falsch
Leiterquerschnitt haben. Die sekundärseitigen Kabel sollen große Querschnitte haben, um die Spannungsabfälle auf den Leitungen so klein wie möglich zu halten. Zum primärseitigen Kabelanschluss siehe Kapitel 3.1.2, „Parallelschaltung zum Aufbau re- dundanter Schaltungen“. PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 41: Parallelschaltung Zum Aufbau Redundanter Schaltungen
Gesamtstrombedarf aller Verbraucher von einer Stromversorgung alleine abgedeckt werden kann. Funktionsweise Zwei funktionsgleiche und dafür ausgelegte Stromversorgungen von Phoenix Contact werden zur 1-fachen Redundanz parallel geschaltet. Eine n-fache Redundanz kann er- reicht werden, indem n+1 Geräte parallel geschaltet werden (ohne zusätzliche Power- Share-Leitung). -
Seite 42: Redundanzbetrieb Einphasig
Um die Betriebssicherheit zu steigern, arbeiten alle dreiphasigen QUINT POWER auch bei dauerhaftem Ausfall einer Phase. Dabei ist zu beachten, dass die Geräte eine ver- minderte Netzausfallüberbrückungszeit aufweisen und der Anteil an primärseitigen Oberwellen ansteigt. PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 43: Redundanzbetrieb Dreiphasig
Wissenswertes aus der Praxis ~ 400 V AC L 1 L 2 L 3 L 1 L 2 L 3 24 V DC Last Last 5598D012 Bild 3-8 Redundanzbetrieb dreiphasig 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 44 SYS POWER SUPPLY UM Ausgangsseitige Entkop- Alle parallelschaltbaren Stromversorgungen von Phoenix Contact sind so großzügig di- peldioden überflüssig mensioniert, dass ein geräteinterner, sekundärseitiger Kurzschluss nahezu ausgeschlos- sen werden kann. Daher werden für die Parallelschaltung von mehreren Stromversorgun- gen keine ausgangsseitigen Entkoppeldioden benötigt. Lediglich zur 100 %-igen Redundanz und bei Verwendung von mehr als zwei Geräten werden externe Dioden be-...
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Seite 45: Reihenschaltung Zur Spannungserhöhung (48 V Dc)
Phoenix Contact hat alle Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER für Reihenschal- tung ausgelegt. Zur Reihenschaltung sollten nur Geräte gleicher Leistungsklasse verwen- det werden. Stromversorgungen vom Typ STEP POWER und MINI POWER können nicht zur Spannungserhöhung in Reihe geschaltet werden. PS I... -
Seite 46: Präventive Funktionsüberwachung Dc-Ok
SYS POWER SUPPLY UM Präventive Funktionsüberwachung DC-OK Die Kombination aus Funktionsüberwachung und Fehlerfrüherkennung heißt bei Phoenix Contact „Präventive Funktionsüberwachung“. Mit dieser Technik wird die Aus- gangsspannung zuverlässig überwacht und ein Fehler am Verbraucher frühzeitig signali- siert. Die Funktionsüberwachung ist eine separate elektronische Schaltung in der Stromversor- gung, die ständig die eingestellte Ausgangsspannung überwacht. -
Seite 47: Ausgangsspannung In Ordnung
Leuchten der LED, durch einen Spannungspegel von 24 V DC am Schaltausgang und durch den geschlossenen Relaiskontakt signalisiert. Ausgangsspannung U > 90 % x U 10 % 0,9 x U Meldeschwelle 5598D301 Bild 3-10 Ausgangsspannung in Ordnung – Relaiskontakt geschlossen – Schaltausgang 24 V – LED leuchtet 3-13 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 48: Ausgangsspannung Nicht In Ordnung
Ausgangsspannung auch alle angeschlossenen Verbraucher überwacht. Meldeschwelle t > t 0,9 x U U < 90 % x U Ausgangsspannung 5598D304 Bild 3-11 Ausgangsspannung nicht in Ordnung – Relaiskontakt geöffnet – Schaltausgang 0 V – LED blinkt 3-14 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 49: Potenzialfreier Kontakt
übergeordneten Steuerung, z. B. einer SPS, direkt ausgelesen werden. Output 24 V DC 24 V DC DC OK 40 mA 5598D302 Bild 3-12 DC-OK-Schaltausgang Output 24 V DC DC OK max. 5598D303 30 V AC/DC, 1 A Bild 3-13 Potenzialfreier Kontakt 3-15 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 50: Fehlerfrüherkennung Mit Power-Boost Und Dc-Ok
18 V und 20 V. Bei Erreichen der Meldeschwelle (z. B. 21,6 V bei einer eingestellten Ausgangsspannung von 24 V) wird eine SPS noch mit ausreichend hoher Spannung ver- sorgt. Durch Auswertung der Signalausgänge kann somit frühzeitig auf Verbraucherfehler reagiert und einem totalen Ausfall der Anlage vorgebeugt werden. 3-16 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 51: Überwachung Mehrerer Stromversorgungen Mit Nur Einem Signal
Die „Rückwärtsversorgung“ einer Stromversorgung auf den „DC-OK“-Ausgang der parallel betriebenen Stromversorgung ist dadurch ausgeschlossen. Zu jeder Zeit wird ein eindeu- tiges Funktionssignal generiert. Output 24 V DC Output 24 V DC DC OK 5598D306 Bild 3-15 Überwachung mehrerer Stromversorgungen mit nur einem Signal 3-17 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 52 Netzspannung vorhanden – primärseitige Sicherung ausgelöst – MINI POWER defekt Abhilfe – Fehler am Verbraucher beseitigen – Typgleiche MINI POWER zum vorhandenen Gerät pa- rallel schalten – Netzspannung anlegen, Sicherung wieder einschalten oder eventuell MINI POWER austauschen 3-18 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
- Seite 53 Netzspannung anlegen beseitigen – Sicherung wieder ein- – Typgleiche STEP schalten POWER zum vorhande- – Eventuell STEP nen Gerät parallel POWER austauschen schalten – STEP POWER durch kurzzeitiges Trennen der Netzspannung oder des Verbrauchers zu- rücksetzen 3-19 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
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Seite 54: Einstellbarkeit Der Ausgangsspannung
SYS POWER SUPPLY UM Einstellbarkeit der Ausgangsspannung Einstellbereich: +22,5 bis Bei Phoenix Contact gibt es Stromversorgungen mit Festspannungsausgang und mit ein- +28,5 V DC stellbarer Ausgangsspannung. Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER haben eine Nennausgangsspannung von 24 V, die im Bereich von 22,5 V bis 28,5 V stufenlos eingestellt werden kann. Werkseitig sind diese Geräte auf exakt 24 V DC eingestellt. - Seite 55 18,74 23,24 16,11 20,61 13,47 17,97 40 m 20,49 24,99 16,98 21,48 13,47 17,97 9,96 14,46 50 m 19,61 24,11 15,23 19,73 10,84 15,34 6,46 10,96 60 m 18,74 23,24 13,74 17,97 8,21 12,71 2,95 7,45 3-21 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
- Seite 56 Die technisch beste und kostengünstigste Lösung ist hier der Einsatz mehrerer dezentraler schwerpunkt anordnen Stromversorgungen, die jeweils im Lastschwerpunkt angeordnet werden. Besonders geeignet für dezentrale Schaltverteiler sind Stromversorgungen, die eine ge- ringe Bautiefe aufweisen. Dies ist bei Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER von Phoenix Contact der Fall. 3-22 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 57: Weitbereichseingang
Wissenswertes aus der Praxis Weitbereichseingang Alle Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER ver- fügen über einen Weitbereichseingang. So können alle einphasigen Stromversorgungen an Netzen mit Spannungen von 85 bis 264 V AC und alle dreiphasigen Stromversorgun- gen an Netzen mit Spannungen von 320 bis 575 V AC betrieben werden. -
Seite 58: Anschluss An Die Unterschiedlichen Netzformen
SYS POWER SUPPLY UM Anschluss an die unterschiedlichen Netzformen Die Anschlussweise einer einphasigen Stromversorgung an die unterschiedlichen Netzfor- men ist in Bild 3-17 dargestellt: Netzformen: TN-S-Netz TN-C-Netz TT-Netz / iT-Netz 5598D015 Bild 3-17 Anschluss einphasige Stromversorgung 3-24 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 59: Anschluss Dreiphasige Stromversorgung
L 1 L 2 L 3 PE L 1 L 2 L 3 PE TT-Netz iT-Netz L 1 L 2 L 3 PE L 1 L 2 L 3 PE 5598D016 Bild 3-18 Anschluss dreiphasige Stromversorgung 3-25 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 60 Erde 24 V DC 120 V AC QUINT PS 120/240 V getrennt, einphasig (3-Leiter) Phase 1 240 V AC Nullleiter Phase 2 Erde 24 V DC 240 V AC QUINT PS 5598D321 Bild 3-19 US-Netzformen (einphasig) 3-26 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
- Seite 61 480 V AC Nullleiter 480 V AC Phase 3 24 V DC 480 V AC QUINT PS 5598D322 Bild 3-20 US-Netzformen (dreiphasig) Stromversorgungen von Phoenix Contact sind für den Anschluss an alle oben darge- stellten Netzformen geeignet. 3-27 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
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Seite 62: Selektive Absicherung Mit Sekundärseitigen Sicherungen
Verbraucher werden weiterhin mit elektrischer Energie versorgt. Der Ausgangsstrom einer Stromversorgung wird in der Praxis hauptsächlich bei leistungsstarken Stromversor- gungen aufgeteilt. Für das zuverlässige Auslösen einer Sicherung ist der maximale Kurz- schluss-Strom von entscheidender Bedeutung. 5598D029 Bild 3-21 Selektive Absicherung 3-28 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... - Seite 63 Bei zu hohen Leitungswiderständen sind die Leitungsverluste so groß, dass gemäß dem Ohmschen Gesetz der maximale Strom nicht fließt. Dieser maximale Strom ist aber für das zuverlässige Auslösen von Sicherungen erforderlich. Alle Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER und MINI POWER sind mit einer U/I-geregelten Kennlinie ausgerüstet. 3-29...
- Seite 64 60 s. Die Grundlast entspricht 0,5 · I und die Umgebungstemperatur beträgt 20 °C bis 25 °C nach Abschnitt 8.2. Die sekundärseitige Kabellänge (Klemme zu Klemme) beträgt 1 m nach Abschnitt 8.2, der Kabelquerschnitt ist 1,5 mm 3-30 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 65: Auslegung Primärseitiger Externer Sicherungen
Wissenswertes aus der Praxis Auslegung primärseitiger externer Sicherungen Alle einphasigen Stromversorgungen der Firma Phoenix Contact sind primärseitig mit in- ternen Schmelzsicherungen ausgestattet. Löst diese Sicherung aus, liegt mit hoher Wahr- scheinlichkeit ein Gerätedefekt vor. In diesem Fall ist eine Überprüfung des Gerätes im Werk erforderlich. -
Seite 66: Auslegung Der 24-V-Gleichstromversorgungsleitungen (Leitungsquerschnitt)
U = Spannung in Volt – P = Leistung der Verbraucher in Watt – u = Spannungsabfall in % κ = Leitfähigkeit in m / Ω mm – Kupfer 57 m / Ω mm Aluminium 36 m / Ω mm 3-32 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 67: Spannung Am Verbraucher
Nach Formel [2] gilt (mit P = U · 24 V u[%] = 5 m = 1,5 % 2,5 mm (24 V) Die Ausgangsspannung U = 24 V fällt um 1,5 % auf U = 23,64 V ab. 3-33 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 68: Bemessung Der Ac-Niederspannungszuleitung
Nach Formel [4] gilt: 1,4 A u[%] = 75 m = 0,22 % 400 V 2,5 mm Die AC-Eingangsspannung an der Stromversorgung beträgt = 3 · 400 V · (1-0,0022) = 3 · 399,2 V. L∆ 3-34 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 69: Fragen Zur Emv
„Surge“ bezeichnet energiereiche transiente Störungen. Diese treten in Form von Stoß- strombelastungen z. B. bei starken Laständerungen im Primärnetz auf. So verursacht ein Kurzschluss auf den Netzleitungen bis zum anschließenden Auslösen einer Sicherung eine kurzzeitig hohe Strombelastung. 3-35 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 70: Verschmutzungsgrad
Europäischen Union eingesetzt werden und eine Aufnahmeleistung von 75 W bis 1000 W haben. Alle primär getakteten Geräte vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER sind im Hinblick auf die Störaussendung und die Störfestigkeit sowohl in Wohnbereichen als auch in Industrieumgebungen einsetzbar. -
Seite 71: Überbrückung Kurzzeitiger Netzausfälle
Zur Realisierung von NOT-AUS-Schaltungen im Zusammenhang mit Energie speichern- den Stromversorgungen siehe Kapitel 3.16, „Montage und Anschluss“. Alle Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER puffern die Ausgangsspannung für mehr als 20 ms bei Netzausfall. -
Seite 72: Einschaltverhalten Der Stromversorgung
Strombegrenzung 5598D028 Bild 3-25 Strombegrenzung Alle Stromversorgungen vom Typ QUINT POWER von Phoenix Contact sind mit einer aktiven Einschaltstrombegrenzung ausgerüstet. Die Einschaltstrombegrenzung gewährleistet zum einen den sicheren Anlauf betriebswar- mer Geräte und ermöglicht zum anderen einen hohen Wirkungsgrad. MINI POWER und STEP POWER sind aufgrund ihrer niedrigeren Ausgangsleistung mit passiven Einschaltstrombegrenzungen ausgerüstet. -
Seite 73: Ausgangskennlinien Von Stromversorgungen
Stromversorgungen mit U/I-Kennlinie stellen bei Überlast und Kurzschluss weiterhin den vollen Ausgangsstrom zur Verfügung, reduzieren aber die Ausgangsspannung. – Stromversorgungen mit U/I-Kennlinie und Power-Boost bieten die Vorteile der U/I- Kennlinie mit einer zusätzlichen Leistungsreserve. Durch die Leistungsreserve bleibt die Ausgangsspannung selbst bei Überlast konstant. 3-39 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 74: Fold-Back-Kennlinie
Überlast auf, startet die Stromversorgung den Verbraucher nicht. Schalten diese Geräte bei Kurzschluss zu schnell ab, werden sekundärseitige Sicherungen nicht ausgelöst. Der fehlerhafte Strompfad kann nicht von der restlichen Anlage getrennt wer- den. Als Folge fällt dadurch die gesamte Anlage aus. 3-40 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 75: U/I-Kennlinie
Bei Aufteilung des Ausgang in einzelne, selektiv abgesicherte Strompfade werden Si- cherungen durch den kontinuierlichen Strom zuverlässig ausgelöst (siehe hierzu auch Kapitel 3.7, „Selektive Absicherung mit sekundärseitigen Sicherungen“). Dadurch sind Stromversorgungen mit dieser Kennlinie für den Industrieeinsatz besser ge- eignet. 3-41 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 76: U/I-Kennlinie Mit Power-Boost
Boost optimal für den universellen Industrieeinsatz geeignet. U [V] I [A] Boost 5598D307 Bild 3-28 U/I-Kennlinie und Power-Boost Die Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER arbeiten nach der U/I-Kennlinie und haben die Leistungsreserve Power-Boost integriert. 3-42 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 77: Montage Und Anschluss
Geräte mit Ausgangsströmen bis zu 40 A. Um einen schnellen Geräteanschluss und eine sichtbare Trennung der elektrischen Ver- bindung im Bedarfsfall zu ermöglichen, sind alle MINI POWER und QUINT POWER bis einschließlich 10 A Ausgangsstrom mit COMBICON-Steckverbindern ausgerüstet. -
Seite 78: Sekundäranschluss Mit Combicon
COMBICON-Stecker sind bereits bei der Geräteauslieferung beschriftet. Bei allen Geräten mit COMBICON ist ein Vertauschen der Eingangs- und Ausgangsste- cker ausgeschlossen. Die COMBICON-Stecker von MINI POWER sind so codiert, dass ein Vertauschen der sekundärseitigen Stecker von Stromversorgungen mit verschiedenen Ausgangsspannungen ausgeschlossen ist. -
Seite 79: Anschluss Mit Printklemme
Bei QUINT POWER werden die Printklemmen ab 20 A Ausgangsstrom eingesetzt, um die hohen Ausgangsströme sicher zu beherrschen und den Anschluss von Kabel- querschnitten bis zu 10 mm² zu ermöglichen. Verwenden Sie zur Einhaltung der UL-Zulassung Kupferkabel, die für Betriebs- temperaturen von 75 °C ausgelegt sind. 3-45 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 80: Not-Aus-Schaltung
Effekt ausgestattet, um einen möglichen Netzausfall überbrücken zu können. Um alle Verbraucher, die an eine primär getaktete Stromversorgung ange- schlossen sind, eindeutig vom Netz zu trennen, empfehlen wir daher eine Relaisschaltung, die den sekundärseitigen Gleichstromkreis unterbricht. 3-46 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 81: Oberwellen
. Das Nachladen erfolgt immer dann, wenn die Versorgungsspan- nung U größer als die Spannung U über der Kapazität C1 ist. 5598D311 Bild 3-33 Gleichrichter mit Diode und Kapazität U, I 5598D312 Bild 3-34 Zeitlicher Verlauf von Spannung und Strom 3-47 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 82 Nach Formel [5] reduziert sich mit zunehmender Blindleistung Q über die Scheinleistung S auch der Leistungsfaktor λ. Bei Blindleistung wird grundsätzlich zwischen zwei Arten unterschieden: Verschiebungs- und Verzerrungsblindleistung. Die Unterscheidung resultiert aus der grundsätzlich ver- schiedenen Entstehung beider Blindleistungen. 3-48 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
- Seite 83 Wird die Blindleistung Q ausschließlich durch eine Phasenverschiebung erzeugt, ent- spricht der Leistungsfaktor λ dem Cosinus des Verschiebungswinkels ϕ (nach Formeln [7] und [8]): Û Î cos ϕ λ ϕ = cos Û Î Oft werden daher die Begriffe Leistungsfaktor und cos ϕ synonym verwendet. 3-49 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
- Seite 84 Die EN 61000-3-2 gilt für den europäischen Bereich. Für den US-amerikani- schen Markt gibt es Bestrebungen, ähnliche Normen einzuführen. Die Rückkopplung von Oberwellen in das Versorgungsnetz kann technisch auf zwei Mög- lichkeiten verhindert werden: PFC oder Oberwellenfilter. Beide Varianten werden im Fol- genden näher vorgestellt. 3-50 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 85: Oberwellenfilter (Spule)
Dadurch wird die Anzahl von Oberwellen verringert. Je kürzer und höher ein Stromimpuls ist, desto mehr Oberwellen werden erzeugt. U, I ohne Spule mit Spule 5598D317 Bild 3-36 Oberwellenfilter 5598D318 Bild 3-37 Einfacher Gleichrichter mit Spule 3-51 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 86: Pfc
Am Ausgang erzeugt der Aufwärtswandler eine konstante und von der Netzfrequenz un- abhängige Spannung U . Diese liegt stets über dem Netzspannungsmaximum von U Dadurch wird der Kondensator C1 ständig geladen und puffert die pulsförmige Stromauf- nahme des Sperrwandlers. 3-52 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 87: Oberwellenbegrenzung Mit Pfc
U, I I mit PFC 5598D319 Bild 3-39 Oberwellenbegrenzung mit PFC Alle Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER unterschreiten die geforderten Grenzwerte für Oberwellen und erfül- len die EN 61000-3-2. 3-53 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... -
Seite 88: Zulassungen
Begrenzung der Oberschwingungsströme im öffentlichen Netz EN 60204 Elektrische Ausrüstung von Maschinen EN 61558-2-17 Sicherheitstransformatoren für Schaltnetzteile EN 61000-6-3/ Fachgrundnormen bzgl. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) EN 50082 Geprüfte Sicherheit (s. u.) EU-Konformitätserklärung Germanischer Lloyd (s. u.) CB-Scheme Basis-Sicherheitszertifikat (s. u.) 3-54 PHOENIX CONTACT 5598_de_03... - Seite 89 System für Zulassungen geschaffen, welche sich mit der Sicherheit von elektri- schen und elektronischen Produkten beschäftigen. Eine Stromversorgung, die nach den Sicherheitsrichtlinien von CB-Scheme geprüft worden ist, kann alle nationale Zulassungen der weiteren Mitgliedsländern des CB-Scheme erreichen. 3-55 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
- Seite 90 SYS POWER SUPPLY UM 3-56 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 91: Auswahl Einer Stromversorgung
NS 35 nach EN 50022 durchgesetzt. Einfache Montage und Demontage auf der Trag- schiene wird durch einen universalen Tragschienenadapter gewährleistet. Bei Geräten vom Typ QUINT POWER kann für die Montage auf anderen Tragschienen- systemen (z. B. S7-300-Schiene) der vorhandene Tragschienenadapter ausgetauscht und durch einen speziellen S7-Adapter ersetzt werden. 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 92 Restwelligkeit ca. 2000 mV ca. 50 mV < 100 mV Kurzschlussstrom ca. 10 x I ca. 2 bis 3 x I ca. 1,1 bis 1,5 x I (bei U/I-Kennlinie ohne Abschalten) Einsatzgebiet Elektromechanik hochempfindliche universell einsetzbar Analogtechnik PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 93: Versorgung Von Elektromechanischen Komponenten
1 A bis 40 A lieferbar, die die komplette Spannungspalette von 5, 10, 12, 15, 24 und 48 V DC abdecken (Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER). Ein Anwendungsgebiet, in dem linear geregelte Geräte noch ihren festen Platz behaupten, ist die Versorgung hoch empfindlicher Analogtechnik. -
Seite 94: Versorgungen An Stark Schwankenden Speisenetzen
Verlustleistung so gering wie möglich zu halten. Beide Anforderungen (schmale Bauform und hoher Wirkungsgrad von ca. 90 %) werden von den geregelten primär getakteten Stromversorgungen QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER von Phoenix Contact erfüllt. PHOENIX CONTACT 5598_de_03... -
Seite 95: Anwendungen In Der Gebäudeautomatisierung/Facility Management
Beeinflussung anderer elektronischer Komponenten zu vermeiden. Beide Normen werden von allen Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER eingehalten. Für den Einbau in Installations- und Unterverteilern sowie kleinen Bedienpulte eignen sich Stromversorgungen mit flacher Bauhöhe. -
Seite 96: Ausblick
Die Zukunft der Stromversorgung liegt eindeutig im Bereich geregelter primär getakteter Stromversorgungen. Phoenix Contact hat diese Entwicklung frühzeitig erkannt und den kompletten Leis- tungsbereich von 15 W bis 960 W im einheitlichen Design mit den Primärschaltreglern QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER abgedeckt. -
Seite 97: Produktübersicht
Produktübersicht Produktübersicht Bestelldaten zu den Phoenix Contact-Stromversorgungen finden Sie im Phoenix Contact-INTERFACE-Katalog und im Internet unter www.interface.phoenixcontact.de. 5598C420 Bild 5-1 QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 98 SYS POWER SUPPLY UM PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 99: Abbildungsverzeichnis
Bild 3-5: Parallelschaltung sekundärseitig richtig ........... 3-5 Bild 3-6: Parallelschaltung sekundärseitig falsch ........... 3-6 Bild 3-7: Redundanzbetrieb einphasig ............. 3-8 Bild 3-8: Redundanzbetrieb dreiphasig ............3-9 Bild 3-9: Reihenschaltung ................3-11 Bild 3-10: Ausgangsspannung in Ordnung ............3-13 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 100 Bild 3-36: Oberwellenfilter ................3-51 Bild 3-37: Einfacher Gleichrichter mit Spule ............3-51 Bild 3-38: PFC mit nachgeschaltetem Sperrwandler ........3-52 Bild 3-39: Oberwellenbegrenzung mit PFC .............3-53 Kapitel 5 Bild 5-1: QUINT POWER, MINI POWER und STEP POWER ......5-1 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 101: A 2 Erklärung Der Abkürzungen
Geprüfte Sicherheit International Electrotechnical Commission International Organization for Standardization LS-Schalter Leitungsschutzschalter Negative Temperature Coefficient (Heißleiter) PELV Protective Extra Low Voltage (Funktionsschutzkleinspannung) Recognized Component SELV Safety Extra Low Voltage (Schutzkleinspannung) Unterbrechungsfreie Stromversorgung Underwriters’ Laboratories Verband Deutscher Elektrotechniker e.V. 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 102 Berührungsschutz und die zweite aufsteigend den Fremdkörperschutz wie- dergibt. Länge Light Emitting Diode L1, L2, L3 Außenleiter bei Wechselstrom Neutralleiter N.N. Normal Null (Geographische Höhe des Meeresspiegels) Power (Leistung) Protective Earth (Schutzleiteranschluss) Power Factor Correction Elektrische Spannung PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
- Seite 103 Grad Celsius (Einheit der Temperatur) Erdbeschleunigung Hertz (Einheit für die Frequenz) Meter (Einheit der Länge) Millisekunde (1/1000-Sekunde) Ω Ohm (Einheit für den elektrischen Widerstand) Sekunde (Einheit für die Zeit) Volt (Einheit der Elektrischen Spannung) Volt Spitze-Spitze (Spitzenspannung) 5598_de_03 PHOENIX CONTACT...
- Seite 104 SYS POWER SUPPLY UM PHOENIX CONTACT 5598_de_03...
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Seite 105: Stichwortverzeichnis
Funktionsüberwachung, präventive ......3-12 PFC................3-52 Power-Boost ......... 3-16, 3-39, 3-42 Primärschaltregler............ 2-12 Galvanische Trennung..........2-5 Printklemmen............3-45 Gebäudeautomatisierung .......... 4-5 Gegentaktwandler............ 2-14 Gehäuse ............2-1, 2-3 Redundanz ..............3-1 Gehäuse-Geräte ............2-3 Regelarten ............... 2-10 Geräteaufbau, mechanisch........2-1 5598_de_03 PHOENIX CONTACT... - Seite 106 Sicherung, sekundärseitige ........3-30 Spannungsverdopplung........... 3-11 Sperrwandler ............2-15 Störaussendung............3-35 Strompfad ..............3-28 Transportbedingungen..........2-1 Verschiebungsblindleistung ......3-48, 3-49 Verschmutzungsgrad..........3-36 Verzerrungsblindleistung ....... 3-48, 3-50 Vibration..............2-1 Wasserschutz ............2-1 Weitbereichseingang ..........3-23 Wirkleistung ............. 3-48 Wohnbereich............3-35 PHOENIX CONTACT 5598_de_03...