Moderne automationssystemer kræver robuste strømforsyninger, der ikke optager for megen plads eller kræver vedligehold. Nye forsyninger fokuserer på store effektreserver og smarte beskyttelsesmekanismer, samt let brug selv under krævende industrielle forhold. Det giver en bedre effektivitet og anvendelse af kontrolkabinettet
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 5 – 2026 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Michael Peters, business & product manager, Recom, og Ralf Kern, line manager, Rutronik
Illustrationer: Recom
En pålidelig strømforsyning er fundamentet for enhver slags automationsløsning i fabrikker og procesanlæg. Kravene er især høje i de industrielle applikationer, hvor intelligente systemer, kompakte styringskabinetter, tolerance over for høje omgivelsestemperaturer og altid kortere down-time for vedligehold strammer grænserne op i forhold til konventionelle strømforsyninger. Valget af forsyning er drevet af det overordnede system og inkluderer ekstra funktioner, en lang funktionel levetid og en enkel installation.
Valget af den rigtige strømforsyning i en fabriksautomationsapplikation er kritisk med direkte indflydelse på pålideligheden, effektiviteten og sikkerheden for hele procesanlægget og/eller fabrikken. Moderne produktionsmiljøer stiller store krav til forsyningerne, da de forventes at arbejde kontinuert og ofte under barske forhold. Forskellige tekniske og økonomiske aspekter skal derfor overvejes nøje, når man står over for at skulle opnå en problemfri og priseffektiv drift i anlægget. Man skal overveje parametre som:
• Stabil output-spænding selv under fluktuerende belastninger og hårde omgivelsesmiljøer.
• Beskyttelse mod overbelastning, overspænding og kortslutning, hvilket er afgørende for levetiden af såvel strømforsyning som de forsynede apparater og produkter.
• En effektivitet over 90 procent reducerer energitab og minimerer varmeudvikling.
• DIN-skinnemonterede strømforsyninger letter både senere udbygning og vedligeholdelse.
• Compliance med standarder som UL, CE og RoHS garanterer egnethed for anvendelse på globalt industrielt plan.
• Moderne strømforsyninger tillader fjernmonitering og -diagnostikfunktioner for forøgelse af fabrikkens oppetid.
• Ud over summen af alt tilsluttet udstyr bør en reserve på mindst 25 procent planlægges at være til rådighed.
• I tilfælde af motorer og/eller aktuatorer skal en strømforsyning kunne tåle kortvarige belastnings-peaks uden behov for overdimensionering.
• Temperaturområde samt tolerance over for fugt, vibrationer og støv skal tænkes ind i valget af strømforsyning.
• Værktøjsfri installation, et kompakt design og enkel diagnostik letter både installation og vedligeholdelse.
• Robuste komponenter og høje tal for MTBF (Mean Time Between Failures >80.000 timer) giver økonomiske fordele.
Kompakt højtydende og klar til spidsbelastninger
Det står klart, at moderne strømforsyninger skal kunne meget mere end at levere en stabil strømforsyning selv under de krævende forhold, som de industrielle miljøer medfører.
For at garantere en konsistent pålidelig forsyning skal den termiske ydelse for strømforsyningerne overvejes allerede i designfasen. Derating begynder typisk ved omgivelsestemperaturer over 60°C: Den maksimale rådige output-effekt falder med forhøjede temperaturer og miljøet i installationen. I planlægningen af styringskabinetter skal man derfor tage hensyn til den derating-karakteristik, der måtte gælde for en given forsyning, især i tæt pakkede miljøer (eller) med en begrænset luftgennemstrømning rundt om forsyningen.
Recoms Racpro1-serie er specifikt designet til at opfylde disse krav. De værktøjsfri push-in terminaler med en 25 graders designvinkel sikrer tidsbesparende og vedligeholdelsesfri integration på en DIN-skinne. Forsyningerne har desuden et kompakt design (fra 43mm’s bredde), aktiv switch-on strømbegrænsning og en levetid på mere end 80.000 timer ved 40°C under fuld belastning.
For at minimere termiske effekttab bruger det fysiske design en slags skorstenseffekt. Varm luft stiger op gennem lodrette kanaler og skaber et træk ind af køligere luft nedefra. Denne naturlige konvektion sikrer en effektiv varmeafledning uden behov for ventilatorer og garanterer fuld ydelse af forsyningerne ved omgivelsestemperaturer op til 60°C.
Ud over kapslingsdesignet bidrager et optimeret printlayout også til den både termiske og elektriske stabilitet. Store kobberarealer letter varmeafledningen, ligesom en strategisk placering af de varmegenererende komponenter og en airflow-optimeret routing af lederbanerne øger den effektive passive køling. Det øger den funktionelle levetid for både komponenter og system og reducerer risikoen for fejl under fuld belastning.
Endnu en fordel ligger i effektreserven: Ud over den kontinuerte effekt ved en omgivelsestemperatur på 60°C kan strømforsyningerne i serien levere en yderligere effekt-output på op til 120 procent ved en reduceret omgivelsestemperatur på 45°C, ligesom forsyningerne ved 60°C tåler et effekt-boost på 150 procent i fem sekunder. Det er ideelt til pludselige belastningsændringer. Systemet er desuden udstyret med 4-kanals elektroniske sikringer (e-fuses), der tillader brugerne at monitere 24V-kredsløbene. Med en selektiv beskyttelse kan de enkelte brugere selektivt vælge shutdown-metoder i tilfælde af fejl, så de vigtigste forbrugere tilsluttet forsyningerne – som netop kontrolenhederne – forbliver i drift. Diodekredsløb med MOSFET-teknologi tillader forbindelse af flere forsyninger af hensyn til redundans i sikkerhedskritiske systemer – eller for forøget udgangseffekt – med minimale tab. Aktiv switch-on strømbegrænsning beskytter desuden kontakterne i afbryderkredsløb ”upstream”. Tabellen andetsteds i artiklen sammenligner Racpro1-seriens T240-, T480- og T960-modeller.
Udsigt for fremtiden
I moderne fabriksautomation er strømforsyningerne ikke længere ”bare passive” komponenter, med centrale systemkomponenter. De skal kunne kombinere energieffektivitet, pålidelig drift og enkel vedligeholdelse. Ud over selve forsyningen skal strømforsyningerne kunne levere diagnostik samt beskyttelses- og kommunikationsfunktioner. For at opfylde disse krav skal dagens strømforsyninger ikke alene være kraftige og kompakte, men også være udstyret med intelligente beskyttelsesfunktioner og grundlæggende robuste designs.
Strømforsyningerne i Racpro1-serien er designet til både central og decentral anvendelse i styringskabinetter eller monteret direkte i en given maskine. Kombineret med de elektroniske sikringer, redundansdioder og UPS-funktion (Uninterruptible Power Supply) udgør Racpro1-serien et modulært forsyningssystem, der er fuldt ud DIN-skinnekompatibelt og nemt at integrere. Rutronik supporterer implementeringen af de fremtidssikrede strømforsyningsarkitekturer fra kilde til forbruger med et omfattende program af produkter, teknisk rådgivning og systemekspertise.
Billedtekster:
Tabel: Tabel for sammenligning af tre populære Racpro1-strømforsyninger.
1: Racpro1-serien vandt i 2025 Red Dot Award for Product Design, hvilket beviser den succesfulde kombination af teknisk innovation og et attraktivt design. (Kilde: Recom).
2: Racpro1 DIN-skinne-strømforsyningerne anvender ”skorstenseffekten” fuldt ud: De interne komponenter er placeret, så de udgør to vertikale skorstene i designet. Når varmen øges, trækkes kølig luft op igennem disse kanaler og køler derved de varmeafgivende komponenter.
3: Familien af Racpro1-forsyninger er udformet til DIN-skinnemontage til typiske automationsapplikationer.
