Zasilacz na szynę DIN to zasilacz impulsowy, który przetwarza niestabilizowane napięcie wejściowe na stabilne, regulowane napięcie wyjściowe. W porównaniu z zasilaczami liniowymi zasilacze impulsowe oferują znacznie wyższą sprawność przetwarzania, mniejszą masę oraz bardziej kompaktową konstrukcję.
Cechą charakterystyczną zasilacza na szynę DIN jest sposób montażu, od którego pochodzi jego nazwa. Urządzenie montowane jest na znormalizowanej szynie DIN, zwanej również szyną kapeluszową.
Szyny DIN to metalowe szyny montażowe o stałych, znormalizowanych wymiarach, pierwotnie zdefiniowanych przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN). Ta metoda montażu została przyjęta na całym świecie jako norma europejska (EN) i międzynarodowa (IEC). Nadaje się do większości zastosowań przemysłowych i stała się standardowym elementem szaf elektrycznych, skrzynek rozdzielczych oraz maszyn. Praktycznie nieograniczony zakres komponentów elektrycznych — zasilacze, wyłączniki, przekaźniki, komputery przemysłowe i wiele innych — jest dostępnych do montażu na szynie DIN.
Najczęściej stosowanym rozmiarem szyny DIN jest szerokość 35 mm (często określana jako szyna DIN 35 mm lub TS-35). Inne rozmiary, takie jak wysokość 15 mm i 7,5 mm, są również stosowane dla mniejszych lub specjalistycznych komponentów.
Przekrój szyny DIN o wysokości 15 mm Przekrój szyny DIN o wysokości 7,5 mm
Istnieją dwie powszechne konfiguracje zasilania sterowników silników krokowych:
Opcja 1: Jeden zasilacz dla wielu sterowników
Zalety:
- Oszczędność kosztów i miejsca: Zastosowanie jednego zasilacza zmniejsza zarówno koszt sprzętu, jak i wymaganą przestrzeń, co jest bardzo korzystne w aplikacjach o ograniczonej przestrzeni i budżecie.
- Uproszczone okablowanie: Jeden zasilacz może zasilać wiele sterowników, co upraszcza układ i zarządzanie przewodami zasilającymi.
- Wygodna konserwacja: W przypadku wystąpienia problemu wystarczy konserwować lub wymienić tylko jeden zasilacz, zamiast sprawdzać wiele jednostek zasilających.
Wady:
- Obciążenie mocowe: Zasilacz musi dostarczać wystarczający prąd i napięcie do obsługi wszystkich podłączonych sterowników. Jeśli zasilacz nie jest przystosowany do dostarczenia wystarczającej mocy wyjściowej dla wszystkich sterowników, może dojść do przeciążenia lub spadków napięcia, co wpływa na wydajność sterowników i silników.
- Szum elektryczny i zakłócenia: Współdzielenie zasilacza między wieloma sterownikami może prowadzić do sprzężenia szumów przez wspólną magistralę zasilającą. Szum elektryczny generowany przez jeden sterownik może wpływać na działanie pozostałych.
- Pojedynczy punkt awarii: Jeśli zasilacz ulegnie awarii, wszystkie podłączone do niego sterowniki zostaną dotknięte, co potencjalnie spowoduje wyłączenie całego systemu.
Opcja 2: Jeden zasilacz na sterownik
Zalety:
- Niezależne zasilanie: Każdy sterownik ma własny dedykowany zasilacz i nie jest zależny od działania innych sterowników. Poprawia to ogólną stabilność i niezawodność systemu.
- Izolacja zasilania i obciążenia: Każdy sterownik ma własny zasilacz, co zapobiega przeciążeniu wspólnego źródła zasilania i zmniejsza wpływ wahań napięcia na inne urządzenia.
Wady:
- Zwiększone koszty: Każdy sterownik wymaga osobnego zasilacza, co zwiększa ogólny koszt systemu.
- Zajmowanie przestrzeni: Każdy sterownik wymaga dodatkowej jednostki zasilającej, co wymaga więcej miejsca instalacyjnego.
- Zwiększona złożoność konserwacji: Chociaż awaria pojedynczego zasilacza wpływa tylko na jeden sterownik (pozostałe działają normalnie), diagnostyka wymaga sprawdzenia wielu jednostek zasilających w celu zidentyfikowania uszkodzonej, co może zwiększyć czas i nakład pracy konserwacyjnej.
Wytyczne dotyczące doboru zasilacza
W przypadku zastosowania Opcji 1 (jeden zasilacz dla wielu sterowników) należy upewnić się, że zasilacz jest w stanie dostarczyć wystarczający prąd. Podstawowy wzór doboru to:
Całkowity wymagany prąd = Suma prądów roboczych wszystkich sterowników × Współczynnik bezpieczeństwa (zwykle 1,2 do 1,5)
Na przykład, jeśli trzy sterowniki pobierają po 3 A każdy, całkowity wymagany prąd wynosi 3 × 3 × 1,3 = 11,7 A. Należy wybrać zasilacz o znamionowym prądzie wyjściowym co najmniej 12 A przy wymaganym napięciu wyjściowym.
Zawsze należy zapoznać się z kartą katalogową konkretnego sterownika w celu określenia wymagań dotyczących prądu roboczego i specyfikacji napięciowych.