借助电源数据分析反向馈电能量

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电源反向馈电

反向馈电是一种物理过程，对于电动汽车等许多技术应用来说都是非常理想的能量回收方式。但是，在工业环境中，如果电源装置出现故障，反向馈电可能会起带来负面效果，并导致代价高昂的系统停机。在这篇博客文章中，您将了解到电源数据如何帮助您识别这些反向馈电状况并采取相应措施。

反向馈电保护：为什么它对电源来说至关重要？

滚筒电机等旋转机械部件会储存动能，并在制动时将动能以电压形式反馈到电源输出端。在输出端，电源可在其输出电容器中吸收一定量的这种能量。同时，输出电压相应增加。

反向馈电保护描述了电源输出端允许的最大电压。如果超过这个数字，电源将关闭，系统或机器将停机。

但是，即使是装置操作员也往往不清楚实际运行条件下的反向馈电数字。缺少与频率和最大值相关的具体数据。

当在规划阶段选择合适的电源以及在运行阶段分析故障时，详细的实际负载情况都会有所帮助。问题在于：如何获取这些数据？

电源厂商 PULS 开发了 FIEPOS 系列电源，用于分布式应用，并集成了应用分析选项。电源功能与传感器类似。它可记录各种与应用相关的参数（例如，电压、电流、温度）并且可实时提供参数。

由于分布式电源为现场部署，因此从逻辑层面来说，PULS 使用 IO-Link 接口来传输这些数据。因此，FIEPOS 分布式电源可充当可靠的数据源，是现有状态监测系统的有效补充。以下实际示例清楚地说明了这些数据所带来的价值。

一家内部物流解决方案厂商计划用不同的分布式电源解决方案取代其现有的 24 V 电源。目前使用的电源经常会导致系统停机，且原因无法查明。

PULS 就可用的解决方案向该公司提供了建议，并提供了三相 360 W FPT300 电源样品。在 PULS 应用专家的支持下，客户在电源投入运行后对初始数据进行了评估。

目的是研究三种不同的过程：

在这三种情况下，均要测量和分析特定时间段内的输出电压和电流。

正如预期的那样，在电机处于运行状态的情况 1 中，没有出现明显的问题（参见图 1）。但是，确定了工厂在正常运行时的第一个负载曲线，这有助于确定电源的正确尺寸。

在情况 2 中，对运行电机和制动电机的并联运行进行分析。在几乎所有情况下，由反向馈电引起且由制动电机产生的能量被处于运行状态的电动机直接吸收。仅观察到一次短暂出现的输出电压略微升高和负电流尖峰，意味着电源没有出现问题（参见图 2 红色标记处）。

情况 3 则更为严重。所有滚筒电机同时停机，导致电流骤降且电压陡增至 31 V（参见图 3）。

数据分析表明，这种情况导致了最初提到的系统关断。在这种情况下，先前版本电源中的输出电容器容量不足。造成的后果就是电源关闭。

FIEPOS 分布式电源的电气性能极其稳定。FPT300 在反向馈电期间的最大允许输出电压为 35 V/4.3 J。输出容量为 18,000 µF。

因此，本示例中最坏情况下电压达到 31 V，这意味着电源没有出现问题。当电压再次下降时，FIEPOS 分布式电源将自动继续在正常模式下工作。但值得一提的是，不同厂商的电机控制中心在大约 32 V 的电压下均会出于自我保护而关闭。

在客户做出购买决定之前，PULS 的技术专家进行了详细检查，这使得客户坚信他们选择的是可靠且面向未来的解决方案。

除了其广泛的 IP20 产品组合外，PULS 还在扩大其电源产品范围以覆盖 IP54 和 IP65/IP67 防护等级，从而实现在电气柜外的分布式使用。对于系统开发人员来说，这意味着在规划设备时拥有更大的灵活性、拥有更多系统空间以及节省时间和降低成本。

FIEPOS 产品系列基于单相和三相 360 W 或 600 W 分布式现场电源。大多数系统还能以 200% 的功率运行 5 秒钟。这使得它们成为启动大电流负载的理想选择，并且无需使用昂贵的超大型电源。在接下来的几个月，FIEPOS 分布式电源产品组合中还将新增更多的性能等级。

这些电源拥有多种连接器配置，包括 M12-L/-T/-A、7/8 英寸和 Han Q 系列。FIEPOS eFused 系列的电源最多有四个限流输出。这些系统可以在现场实现选择性电流分布、保护和监控。

可靠且多功能的电源是内部物流系统详细了解电源对分布式系统的重要性。的重要特性

但是，要使这一目标成为现实，电源厂商必须从内部物流领域收集尽可能多的实用数据，以制定合适的解决方案。关键在于收集和评估真实的应用数据。

在基于电源数据的应用分析领域，PULS 是极具创新精神的引领者。全球应用工程师团队为客户和用户提供克服技术挑战的建议。团队成员能够解答复杂应用情况方面的问题，并制定最有效解决方案。

这些数据的发现对于未来分布式电源解决方案的开发也至关重要。