控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

控制柜里必须有变压器,这是相关的国标早已规定了的。

国家标准GB/T5226.1-2019《机械电气安全》机械电气设备、第1部分:通用技术条件中9.1.1条,控制电路电源规定:控制电路由交流电源供电时,应使用有独立绕组的变压器将交流电源与控制电源隔离。

例外:对于单一电动机起动器和不超过两个控制器件(如联锁装置,起/停控制台)的机械,不强制使用变压器或配有变压器开关模式电源单元。

上述条款括号中的起/停控制台,我的理解是起/停控制按钮,因为这个标准是从国际电工委员会的标准翻译过来的,个别词句可能有不当之处。

那么为什么有了变压器,还要采用24伏电源模块呢?

这是因为变压器输出的是交流电,而控制柜内有些电器象PLC或某些继电器等需要用直流电,这就要用到直流电源模块了,就是把交流电转换为直流电的模块。但题主并没有说是那一种电源模块,要得到24V直流电压,一般由两种方法,一是利用变压器输出的25V左右电压,通过整流与稳压得到24V直流电压。另一种直接用220V交流电压转换为24V直流电压,这就是常说的开关电源。

开关电源是把交流电转为直流电的装置,下图是两种不同安装方式的开关电源,其工作原理是先把220V交流电整流成直流电,然后又变成高频交流电,用高频变压器降压,再整流稳压输出24V的直流电,由于变成高频交流电与稳压的三极管工作在开关状态,所以把装置称为开关电源。开关电源的优点是体积小、效率高,所以在需要小功率直流电源的场合,得到广泛应用。

控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

控制柜里有变压器,为什么还要用24V电源模块?

答:提问者是一个不懂得工业自动化原理的外行。控制柜形式离不开交流主电路,供给交流电动机、伺服电机等驱动机械设备的原动力;自动化程度比较高一点电气设备中,采用变频器、PLC、触摸屏、直流继电器、固态继电器等等装置。而这些装置中不乏都需要直流DC24V电源。见下图所示。

而控制柜中采用安装的变压器为安全隔离变压器。见下图所示。

配电箱中安装的隔离变压器属于安全电源,一般用来机器维修保养用起保护、防雷、滤波作用。 隔离变压器是一种1/1的变压器。初级单相220V,次级也是单相220V。隔离变压器的二次侧不允许接地,一般都是在一次侧输入或变压器的外壳接PE保护接地线即可,这样在控制柜中所使用的交流220V电源就比较安全。

通常由供电公司的低压供电系统供给的交流电源电,压一根线和大地相连,另一根线与大地之间有220V的电位差。人接触会产生触电。而隔离变压器的次级不与大地相连,它的任意两线与大地之间没有电位差。人接触任意一条线都不会发生触电,但是如果接触两线就不行了,照样触电。不过一般操作者都是单手接触其它电气控制元器件,故这样就比较安全。其次还有隔离变压器的输出端跟输入端是完全“断路”隔离的,这样就有效的对变压器的输入端(电网供给的电源电压)起到了一个良好的过滤的作用。从而给用电设备提供了纯净的电源电压。

另外,PLC输出控制点许多都是控制直流继电器的,再由继电器牵线搭桥来控制转换到其它被控制的电气设备上。还有控制箱根据机械和电气工程需要,安装有速度传感器,温度传感器,信号转换模块等等,都需要独立的直流电源才能够工作,主回路与控制回路是需要不同电压等级的。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上的初学者们参考,希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.5.30日于上海

控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

控制柜里有变压器,为什么还要用24V电源模块?

控制柜里那用的是隔离变压器,还有就是题目说的开关电源。

电子设备已经广泛应用,由于电气设备的开关操作及雷电产生的浪涌及过电压对电气设备的危害是很严重的。因此,一旦侵入弱点设备后果不堪设想。

隔离变压器有那些作用?

  1. 隔离变压器对共模电压有隔离作用。

共模电压是无法在隔离变压器初级线圈产生激励电流,次级线圈就无感应电动势产生。前提是隔离变压器的初级和次级线圈 分别做好接地,其次保证足够绝缘强度。

由此可见,采用隔离变压器的好处

2、隔离变压器的铁芯磁饱和对历时较长的电涌有剥削作用。

历时较长说的就是浪涌不会像雷电产生浪涌是瞬间达到很高很高的电压,而是速度没那么快时间较长而已。由于隔离变压器铁芯磁感应强度会达到饱和状态,此时电磁变换作用失效,于是次级线圈的互感电压产生削峰变形。

3、隔离变压器的铁芯磁滞现象对短暂雷电过电压有抑制作用。

说到磁滞现象指的是铁磁材料磁化状态总是落后于外加磁场变化。我们所用的工频电压频率50Hz,隔离变压器的铁芯有很好的线性互感作用,又因为短暂的雷电过电压能量主要集中于11~24kHz,所以隔离变压器次级线圈产生的互感电压是远低于其初级线圈电压的。

由此可见,采用隔离变压器的好处,可满足相关安全性的要求,确保用电设备与电源没有直接的电联系。这样一说,我们控制柜里用的隔离变压器是一种安全电源,对用电设备起到保护、绿波、防雷作用。它不仅是电气设备中有着应用,还在低压配电系统有着广泛应用。

采用24V电源模块,这个是为控制柜低压直流电模块提供电源,以及现场模拟量仪表提供电源。比如控制系统的电流输入模块,要是引入二线制仪表信号,不仅接受其反馈的信号,还要给予陪24V电源,以及一些开关量输出模块,需要给现场的电磁阀线圈提供24V电源等。需要用到24V电源的,大多数都是模拟量现场仪表,这也得益于技术的进步,从之前的四线制到三线制再到两线制,电源从220V降到24V,安全性提供了,而且还利于现场防爆的需求。

例如开关电源在控制柜是常见的。因为控制柜对散热性要求是比较高的,而且对效率要求是比较苛刻的,而且安装体积要求小的,这些开关电源都是比较适合的。虽然线性稳压电源也有优势,但体积大,发热量大、效率低等缺点,在控制柜中的使用还是不太适宜的。

控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

首先需要明确的是变压器是用于交流电压转换的,而24V一般指直流电24V,是由电源模块整流输出的。

如下图:

从上图可以看出,两者不同之处在于变压器输出的是交流电,电源模块输出的是直流电。因为变压器是通过交流磁通产生感应电动势,从而在二次侧产生电压,因为是感应电,所以输出的也是交流电;而电源模块是根据整流电路将交流电转换为直流电,也就是我们常用的直流24V电源模块。

控制柜交流变压器常见型号是“AC380V变220V”、“AC220V变220V”、“AC220V变36V”等,其优点是:由于变压器一、二次侧电压是由磁通量变化进行能量交换的,没有实际电缆相连,所以一、二次侧电压是相互隔离的,一次侧电压故障不会扩散到控制柜的二次侧,起到电源隔离的作用,并且还有一定的滤波作用;如果用36V供电就属于安全电压,减小人身伤害。

控制柜电源模块常见的是“AC220V变DC24V”,其主要用于PLC、DCS等控制系统供电,以及现场仪表供电等,例如温度变送器、压力变送器、液位变送器、电磁阀等,并且DC24V也属于安全电压。

上图是西门子AI模块,电源使用DC24V。

上图是变送器接线图,电源使用DC24V。

所以无论是变压器还是电源模块,都是根据用途来选择的,分析清楚区别就可以正确使用了。

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控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

控制柜里肯定还有PLC控制板,所以就得有24V直流电源供给。

控制柜里面有变压器,为什么还要用24伏电源模块?

那个是电源隔离变压器,

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