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Cargas electrónicas en sistemas modulares

Potencias flexibles para todas las aplicaciones gracias al concepto general inteligente

Las cargas electrónicas de la empresa EA Elektro-Automatik se dejan acoplar mediante pocos módulos de potencia individuales formando un aparato o un sistema de armario de hasta 72 kW. De esta manera la nueva serie EL 9000 B cubre gran parte de aplicaciones. Además el fabricante de electrónica de potencia ha solucionado los problemas normalmente corrientes en cargas electrónicas como vibraciones o tensiones de entrada de alta frecuencia.

Cuando se comprueban componentes electrónicos respecto a funcionamiento, potencia y parámetros, normalmente se efectúa mediante cargas electrónicas. Mientras se efectúa la comprobación se pueden ajustar y regular individualmente la tensión, corriente eléctrica, resistencia y potencia. Ya que cargas electrónicas se emplean en la comprobación de aplicaciones tan variables como suministro de corriente, baterías o módulos de combustión, el reto supone de conceptuarlos de tal manera que puedan ser usados de muchas maneras variables. La empresa EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG de Viersen ha reconocido esta necesidad y ha desarrollado una serie nueva de cargas electrónicas que dispone de un surtido de niveles de tensiones, corrientes y potencias para diversas aplicaciones: la serie EL 9000 B. Se ofrece en potencias de 300W hasta 72kW, tensiones de 80V hasta 750V y corrientes hasta 5.100A.


Potencias individualmente ajustables

Lo extraordinario de esta serie es su modularidad: gracias a este sistema de módulos, piezas de potencia compactas pueden ser acopladas para formar aparatos diferentes: piezas de potencia con 600W, 1.200W y 2.400W pueden ser unidos en un aparato hasta una potencia de 14.400W. En sistemas de una potencia de hasta 72 kW, un aparato principal y aparatos secundarios se unen para formar una unidad en un armario. El sistema completo así formado dispone de la misma comodidad de manejo y envergadura de función como un aparato único. La ventaja del sistema modular es obvio – por un lado se pueden cubrir gran cantidad de aplicaciones y por el otro lado se pueden adaptar fácil y rápidamente a nuevos o adicionales requerimientos.

Interfaces: integrados y ampliables

Para poder dirigir y comprobar los aparatos, disponen de una unidad de comunicación que sirve de central entre el interfaz humanomáquina (HMI), la pieza de potencia y el exterior: de manera estándar un interfaz análogo como un interfaz USB se encuentran integrados en el reverso del aparato. Todos los interfaces están separados galvánicamente en la salida. El interfaz análogo tiene además de las entradas de control para U, I, P y R también salidas de montaje para U y I. Estas entradas y salidas pueden ser parametrados entre 0 hasta 10 V y entre 0 hasta 5 V. Por medio de una ranura plug & play se puede equipar posteriormente de más interfaces digitales para Ethernet, Modbus, TCP y Profinet así como para Profibus, CANopen, CAN y RS232.

Procesamiento de la señal paralela basado en FPGA

La regulación y control digital utilizados en las cargas electrónicas de la serie EL 9000 B basan en el principio transductor de 16 Bit AD/ DA. Debido al procesamiento paralelo de la señal del FPGA (Field Programmable Gate Array) se llega a un tiempo de paso de la señal – medir, calcular y poner – de menos de 1 μs. Por lo tanto con una anchura de banda de 1 MHz pueden ser procesados al mismo tiempo mediciones de corriente, tensión, potencia y resistencia. Las tablas de consulta (LUT) conectadas a la regulación que pueden ser ocupadas libremente, trabajan así mismo con una anchura de banda de 1 MHz. De esta manera también pueden ser reproducidas caracteristicas de resistencia complejas no lineares – por ejemplo de cadenas LED o convertidores PV. Los valores de las tablas deseados pueden ser elaborados en formato CSV o texto y cargados en las tablas de consulta mediante interfaz USB.

Estándar nuevo: El con funciones ampliadas

Las funcionalidades de la nueva serie EL 9000 B sobrepasan en mucho las convencionales de las cargas electrónicas: una característica especial es el generador digital aleatorio y de función basado en FPGA que posibilita el control de perfiles de carga temporales y libremente programables. Con ello se pueden general multitud de curvas como sinus, triángulo o rectángulo. Además hay una función de secuencia y registro para consultar y guardar los datos. Un sistema de manejo de baterías posibilita pruebas de diferentes baterías. Constantes adicionales son libremente configurables. A ello pertenecen valores límite para tensión, corriente, potencia y resistencia así como parámetros temporales.

Guía de usuario: intuitivo y convencional

Para facilitar el manejo al usuario la empresa EA Elektro-Automatik ha desarrollado un enfoque nuevo apto para usuarios: gracias a la TFT pantalla táctil de alta resolución los aparatos se manejan intuitivamente. Con pocos toques se pueden elegir parámetros e introducir valores o bien mediante botones o alfanuméricamente mediante un bloc de números . La gran pantalla de color muestra todos los valores debidos y reales al mismo tiempo y de manera ordenada. Además se puede programar el menú en cuatro idiomas – aparte del alemán también en inglés, chino y ruso – mediante símbolos de las banderas del país. Para proteger el interfaz humano-máquina (HMI) del uso no autorizado o no intencionado se puede bloquear en parte o también completamente. La entrada DC se conecta y desconecta mediante una tecla con confirmación táctil. Además dos LEDs muestran el estado de la entrada.

Aislamiento activo, capacidades reducidas

Con la nueva serie modular EA Elektro-Automatik elimina adicionalmente los defectos que ocurren en la aplicación de las cargas electrónicas convencionales: a ello pertenecen vibraciones de regulación, desajustes de tensión o tensiones de entrada de alta frecuencia. Vibraciones de regulación pueden ocurrir cuando el suministro de corriente u otros circuitos se comprueban con un circuito de regulación propio. Físicamente esto es posible si un desajuste de fases de los circuitos de regulación de más de 180º ocurre así como una ampliación mayor de 1. Entonces oscila el sistema en general Conducciones largas y ricas en inducción pueden resultar en un aumento de corriente distorsionado. Las nuevas cargas de la serie EL 9000 B al contrario aseguran una alta estabilidad de corriente ya que poseen un aislamiento electrónico activo del circuito DC de entrada. De esta manera la capacidad del filtro de entrada DC se minimiza y se protege la fuente de corriente: esto es importante ya que una capacidad alta en la entrada DC de una carga puede llevar a picos de corriente indeseados que pueden dañar la fuente conectada. Para que sea evitado una posible sobrecarga del filtro de entrada en una tensión DC con parte AC de alta frecuencia, este tiene una protección propia.

Entrada DC: protección mediante aislamiento

En las comprobaciones también pueden ocurrir desajustes de tensión de la entrada de una carga electrónica frente a PE que suponen un peligro para la electrónica y el usuario. Si se comprueba una carga que no está desconectada potencialmente de la red, existe un potencial de red peligroso en la entrada de la carga. Si la entrada no está desconectada de la carcasa y de todos los elementos de manejo, esto encierra grandes riesgos. Por eso las cargas de la serie EL 9000 B desde el circuito de entrada hasta la carcasa, todos los elementos de manejo y los interfaces análogos y digitales vienen realizados altamente aislados. Este aislamiento doble asegura una tensión flotante permitida de +/- 400Veff. Por lo tanto todos los aparatos conectados a los interfaces están protegidos contra tensiones altas y contra potencial de red. También el usuario está protegido de tensiones altas al tocar los elementos de manejo.

Gestión de calor inteligente protege de la interrupción de la prueba

Un aspecto importante es también la protección contra el calentamiento excesivo. Si los módulos del aparato sobrepasan una temperatura determinada la entrada será desconectada en las cargas habituales. Tanto la desconexión como el delta de temperatura resultante de la temperatura de desconexión y la temperatura de conexión provocan que la carga no puede admitir potencia durante un lapso de tiempo determinado. Esto lleva a que pruebas de sistema complejos tienen que ser interrumpidos con frecuencia. Para evitarlo se ha integrado una gestión inteligente de calor en las nuevas cargas de la serie EL 9000 B. Las temperaturas del semiconductor se vigilan constantemente A partir de una temperatura determinada primero se regulan los ventiladores a su revolución máxima y a continuación se reduce la potencia de entrada de la carga. Un circuito regulador mantiene las temperaturas de semiconductor en un nivel y evita con ello el calentamiento excesivo. De esta manera se evita una desconexión inmediata de la entrada de la carga.

Concepto general: versátil, flexible y seguro

Con el concepto general de estructura modular la empresa EA Elektro-Automatik ha desarrollado cargas electrónicas que son tan versátiles y flexibles que se adecuan a casi todas las aplicaciones. La serie EL 9000 B cumple todas las exigencias a cargas electrónicas seguras: potencias individualmente combinables, una buena conectividad, muchas funcionalidades así como un gran confort de manejo.  


Etiquetas
potencias electronicas


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