Con el desarrollo y mejora industrial ha aumentado más que nunca la utilización de motores de CC. Hoy en día, estos motores desempeñan un papel fundamental en aplicaciones que van desde electrodomésticos hasta equipos industriales como batidoras, cafeteras, contadoras de billetes y robots industriales. Para accionar estos motores eléctricos o cargas inductivas, las fuentes de alimentación deben poder manejar una alta corriente máxima de arranque, generalmente igual a varias veces la corriente nominal.

En este artículo realizado por MEAN WELL y traducido por Electrónica OLFER os hablamos de varias soluciones para cumplir con tales características.

1. Cambiar a una fuente de alimentación con una clasificación más alta: Es común comprar una fuente de alimentación de 450W para impulsar un motor (CC) de 150W que tiene una corriente máxima del 300%. Sin embargo, este es un diseño exagerado y da como resultado un mayor coste del producto y un tamaño más grande.
2. Más fuentes de alimentación en paralelo para aumentar la capacidad de conducción: La segunda opción es conectar fuentes de alimentación múltiples en paralelo para impulsar las cargas. Sin embargo, más fuentes de alimentación significan un mayor coste y menos espacio para otros componentes.
3. Optimizar el sistema para reducir la corriente máxima: Crear una secuencia para encender los motores por separado para disminuir la corriente de arranque. Sin embargo, esto puede tener un impacto negativo en las características iniciales.

Las anteriores son obviamente soluciones comprometidas para accionar motores. La mejor solución es tener una fuente de alimentación adecuada para manejar potencia nominal continua y capaz de generar picos de potencia elevados en un período transitorio, lo que no solo puede reducir efectivamente el coste y el tamaño del sistema, sino que también es conveniente para la instalación. Para satisfacer las necesidades, MEAN WELL y Electrónica OLFER lanzan la serie HRP-N3. Se trata de una fuente de alimentación de 1 salida con función de corrección del factor de potencia, que presenta una capacidad de potencia máxima de corta duración de hasta el 350% (durante 5 segundos). Esta serie tiene 3 modelos disponibles: HRP-150N3 / 300N3 y 600N3.

Para utilizar productos de alto pico de potencia, hay que seguir varios requisitos:

1. Potencia de salida media (Pav) de una aplicación ≤ potencia de salida nominal (Prated) de la fuente de alimentación
2. Ancho de pico de potencia (duración): t ≤ 5s

Figura 1. Diagrama de periodo de pico de potencia

Ejemplo de selección de potencia:

Un motor de 24Vcc para una aplicación de contadora de billetes con los siguientes requisitos de alimentación: Corriente máxima: 66,7A (800W), duración del pico de potencia: t < 5 s. y ciclo de trabajo del10%.

¿Cuál es una fuente de alimentación adecuada para esta aplicación?

1. De acuerdo con su requisito del pico de potencia, existen las HRP-300N3-24, HRP-600N-24 y HRP-600N3-24 que pueden ser opciones. Primero seleccionamos la HRP-300N3-24, que es la más pequeña en potencia nominal para la concordancia.
2. Realice un cálculo siguiendo la fórmula y la curva de potencia de salida máxima (Fig. 2).

Vin = 200V               Ciclo de trabajo máximo= 10%

P_av= Prated = 336W

P_pk= 800W

t = ≤ 5segundos

 ≤ 336W

 = 284,4W

Si elige otro ciclo de trabajo, puede utilizar el método de interpolación para calcular la potencia máxima correspondiente según la curva.

Conclusión:

• Basado en el coste más bajo del producto y tamaño más pequeño, se sugiere el modelo HRP-300N3-24 y adaptar el rango de entrada a más de 200Vca. Si se requiere tener una entrada de rango completo, la solución alternativa sería el modelo HRP-600N-24.
• Con los requisitos de pico de potencia de 800W y t < 5 seg, Período: ≧ 45seg, significa que el suministro debe enfriarse (o en modo Pnpk) durante al menos 45seg antes de iniciar otra salida de potencia máxima.
• Potencia de salida sin pico (Pnpk): ≦ 284,4 W

Figura 2. Curva de potencia de salida máxima para el modelo HRP-300N3

Ejemplos de aplicación:

Caso 1: Brazos robóticos industriales

Un brazo robótico es un dispositivo mecánico programable que tiene funciones similares a las de un brazo humano y puede usarse para ejecutar una tarea específica. Los brazos robóticos usan motores para lograr el movimiento de las articulaciones. La serie HRP-N3 puede proporcionar hasta un 350 % de potencia máxima durante 5 segundos para satisfacer las demandas de energía transitoria en el arranque de los motores. Los consumidores ya no necesitan gastar más dinero en fuentes de alimentación con la calificación más alta.

Caso 2: Impresoras Industriales

Una impresora industrial utiliza motores para impulsar los rodillos. El equipo solo consume unos pocos cientos de vatios durante el proceso de impresión normal, sin embargo, su requisito de potencia transitoria alcanza más de 1000W cuando los rodillos comienzan a funcionar. El modelo HRP-600N3 puede adaptarse perfectamente a esta aplicación.

Modelos distribuidos por Electrónica OLFER.

Figura 4. Aplicación para una impresora industrial

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