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Fusíveis electrónicos com monitorização da tensão de entrada - PISA da Puls

Os novos módulos de protecção PISA da Puls asseguram uma tensão de 24 VDC para as cargas críticas ligadas à fonte de alimentação, para além de monitorizar e controlar também as diferentes correntes de cada um dos seus canais. Esta característica torna-os únicos no mercado.

Os fusíveis electrónicos inteligentes PISA funcionam da seguinte forma: Temos uma fonte de alimentação de 24 VDC. Na saída destas fontes de alimentação ligam-se directamente as cargas críticas, como um PLC para o qual queiramos garantir que, em circunstância alguma, lhe falte a alimentação.

Por outro lado, o fusível electrónico PISA é ligado à saída da fonte de alimentação e, à saída do módulo PISA, ligam-se as cargas que não sejam críticas. O fusível electrónico inteligente e de segurança PISA actua de duas formas.

Primeiro, no caso em que uma das cargas ligadas a um canal PISA exceda o valor de corrente desse primeiro canal, limitará durante algum tempo a corrente que deixa passar para esse canal, de modo a tentar não ter que desligá-lo, porque talvez se trate de um eventual pico de arranque ou problema pontual. Em caso de curto-circuito ou problema num ramal ligado ao fusível, isso permite limitar, em primeiro lugar, a corrente que passa durante uns milissegundos e, posteriormente, se o problema não se resolver, cortar todas as cargas ligadas ao fusível electrónico. Deste modo, evita-se que um problema numa carga não crítica como pode ser um motor, relé, display, etc. possa fazer falhar o coração e controlo da nossa aplicação (PC de controlo ou autómato). Também permite reduzir a secção de cabo de cada ramal. Dado que se, por exemplo, uma fonte de alimentação de 10 amperes pode dar 15 amperes em curto-circuito embora se tenha um ramal com uma carga de 1 ampere, seria necessário ter uma secção de cabo preparada para suportar 15 amperes. No caso em que o curto-circuito se produza nesse ramal, a secção de cabo deve ter capacidade para suportar toda a corrente que a fonte de alimentação possa dar ou, então, acabará por arder.

Contudo, isso já é feito por outros fusíveis electrónicos no mercado. A característica mais recente e inovadora é o controlo da tensão para as cargas críticas.

Na entrada destes módulos existe um circuito de segurança que actua como uma válvula que deixa passar apenas tanta corrente quanta seja possível sempre que se garanta como mínimo que a tensão de entrada (correspondente à fonte de alimentação) não desça dos 21 VDC. Isso garante que as cargas críticas ligadas directamente à fonte de alimentação tenham sempre uma tensão de alimentação adequada.

As fontes de alimentação da Puls, em caso de curto-circuito ou sobrecarga, reduzem a tensão de alimentação, mantendo a corrente de saída constante (o que permite suportar picos de arranque, carregar baterias, etc.). Por isso, quando se aumenta a carga a uma fonte e a sua capacidade é excedida, a tensão começa a diminuir. Este sistema de fusível inteligente irá limitar a corrente que passa para as suas cargas, de modo a evitar que a tensão de alimentação para as cargas críticas possa fazer com que estas se desliguem. O motivo para usar fusíveis electrónicos é assegurar a alimentação correcta para as cargas críticas, mas os sistemas convencionais têm em consideração apenas a corrente que passa. Com uma fonte de potência de, por exemplo, 24 V 10 amperes, é costume ligar várias cargas. Muitas vezes, torna-se necessário dimensionar um pouco os valores dos fusíveis de cada ramal, para permitir os picos de arranque ou picos de carga pontuais. Imaginemos, por exemplo, que esta fonte vai ser ligada a um PLC que consome 1 ampere e a dois motores de 4 amperes. Certamente que, para os motores, teremos que empregar um fusível convencional de 5 ou mais amperes, para permitir determinadas manobras e arranques. Portanto, poderá acontecer que ambos os motores consumam 5 amperes e o autómato 1 ampere, o que totalizará 11 amperes. Este valor excede a capacidade da fonte de alimentação, que poderá apagar-se e desligar tudo, incluindo o PLC, dado que não se excedeu a corrente de nenhum fusível de cada ramal, mas sim a capacidade da fonte de alimentação. Isso não pode acontecer com os fusíveis inteligentes PISA, porque, inclusivamente apesar de não se exceder a corrente máxima, se detectam que a tensão de alimentação das cargas críticas está em perigo, limitam a corrente, deixando passar apenas tanta corrente quanta seja possível para não colocar em perigo as cargas críticas. No nosso caso, embora os motores solicitem 5 amperes, receberão apenas 4,5 amperes, sendo o outro para o PLC. Este é um sistema inovador e revolucionário que facilita enormemente o trabalho. Já não é necessário verificar que os cálculos teóricos da corrente de cada ramal são respeitados, não há razão para ajustar o valor de cada canal exactamente ao da carga: o fusível electrónico inteligente PISA encarrega-se de evitar qualquer problema nas cargas críticas.

Cargas menos críticas que não sejam afectadas por interrupções por curto-circuito ou que, inclusivamente, podem ser a causa para uma avaria na fonte de alimentação de 24 V podem ser ligadas a um dos quatro canais de saída do módulo PISA, sendo assim monitorizadas e limitadas.

Duas medidas de protecção num único módulo:
  • Primeira Protecção: evita as quedas de tensão, monitorizando a tensão de entrada. Único na Puls.
  • Segunda Protecção: evita o sobreaquecimento dos cabos provocado por curtos-circuitos e monitoriza as correntes de saída.
Fig1
Os módulos de protecção PISA da Puls têm uma entrada de 24 V e quatro canais de saída para distribuição da corrente. A corrente em cada um dos canais é medida de forma electrónica e desliga todas as saídas em caso de sobrecarga ou avaria. Por isso, indicará sempre que canal em concreto é que falhou, identificando rapidamente o problema.

Os módulos PISA ocupam apenas uma largura de 45 mm na calha DIN. Estes módulos são insensíveis a pequenos picos de sobrecarga e, graças a um circuito activo de protecção, os picos de corrente ocasionados, por exemplo, por cargas capacitivas não disparam a protecção do equipamento, dado que podem ser limitados de forma electrónica para evitar qualquer tipo de problema e, ainda assim, terem capacidade para arrancar grandes cargas capacitivas ou elementos com grande pico de arranque. Se forem necessários mais de quatro canais de saída, podem utilizar-se vários módulos PISA com a mesma fonte de alimentação. Quando se ligam as linhas de sincronização a cada unidade, o conjunto de unidades PISA actuará como um único módulo. Se a avaria decorrer do excesso de corrente de um canal concreto, apenas esse módulo será isolado, mas se o desligamento se dever a um excesso de corrente total colocando em perigo a fonte de alimentação, todos os módulos sincronizados serão desligados e indicarão que a avaria não foi causada por se exceder a corrente máxima atribuída a um canal concreto, mas sim pelo conjunto da carga. A utilização destes módulos é muito simples. A sua integração em máquinas e outros sistemas é muito fácil, não havendo, praticamente, risco de dimensões ou planificação incorrectas. Também não surgem grandes obstáculos, em caso de modificações, adaptações ou ampliações nos sistemas em que estejam integrados. Em muitos casos é possível, inclusivamente, usar fontes de alimentação mais pequenas, visto que não é necessária corrente adicional, que é o que acontece normalmente com os restantes fusíveis electrónicos do mercado.

Mediante um contacto de relé, informa-se se alguma saída se desligou, sendo possível restaurar o módulo a partir do próprio dispositivo ou remotamente, aplicando tensão ao sinal de entrada.

Adicionalmente, o custo de um módulo PISA é de, aproximadamente, metade do custo dos fusíveis electrónicos de 4 canais do mercado e apenas ligeiramente superior ao total de 4 interruptores de circuitos tradicionais em miniatura com um contacto auxiliar.

Rango de tensão admissível
Interrupções de tensão
Rango de tensión
Interrupciones

De acordo com a norma IEC/EN 61131-2, não são permitidas flutuações ou quedas de tensão abaixo de 20,4 V em tensões de alimentação de 24 V.
O intervalo entre 19,2 e 20,4 V é permitido apenas como tensão sobreposta de ondulação AC.

Os PLCs e outros equipamentos de controlo não devem acusar falhas de funcionamento nas interrupções de tensão de até 10 ms, segundo a norma IEC/EN 61131-2.

Modelo Entrada Vdc Rango Corrente Nºcanais Rearme Remoto Notas Imagen
PISA10.401 24 0-1 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.401
PISA10.402 24 0-2 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.402
PISA10.403 24 0-3 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.403
PISA10.404 24 0-4 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.404
PISA10.406 24 0-6 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.406
PISA10.203206 24 2 x 0-3A y 2 x 0-6A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.203206
PISA10.410 24 0-10 A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.410
PISA10.206210 24 2 x 0-6A y 2 x 0-10A 4 OK Limitação de corrente activa para evitar microcortes PISA10.206210

Para qualquer consulta, não hesite em contactar a ELECTRONICA OLFER.

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