Opis
Zaprojektowany do kompleksowej i precyzyjnej analizy sieci elektrycznych terminal EtherCAT Beckhoff EL3443-0013 służy jako wysokowydajny, 3-kanałowy moduł pomiaru mocy. Moduł ten umożliwia bezpośrednią analizę niesinusoidalnych systemów dystrybucji prądu przemiennego i stałego, obsługując napięcia do 480 V AC. Dzięki wejściom analogowym o 24-bitowej rozdzielczości przetwarza sygnały z niskonapięciowych przekładników prądowych o znamionowym napięciu wyjściowym 333 mV. Dzięki temu idealnie nadaje się do integracji w szafach sterowniczych o ograniczonej przestrzeni, w których wymagane jest szczegółowe monitorowanie mocy czynnej, biernej i pozornej oraz analiza harmonicznych do 40. harmonicznej na potrzeby konserwacji zapobiegawczej i aktywnego zarządzania energią.
Funkcje
-
Pomiar mocy w układzie 3-fazowym: Oferuje trzy niezależne kanały pomiaru prądu i trzy niezależne kanały pomiaru napięcia, zapewniając pełną diagnostykę sieci.
-
Interfejs czujnika niskonapięciowego: Zaprojektowany do bezpiecznego i wydajnego połączenia z zewnętrznymi przekładnikami prądowymi z wyjściem napięciowym 333 mV.
-
Zaawansowana analiza sieci: Mierzy prąd, napięcie, moc czynną/bierną/pozorną, wartości energii, cos φ, częstotliwość, THD oraz harmoniczne do 40. rzędu.
-
Synchronizacja z siecią: Zapewnia aktualizacje zsynchronizowane z siecią w odstępie równym jednemu okresowi napięcia sieciowego (20 ms przy 50 Hz).
-
Kompaktowa konstrukcja: Standardowa obudowa terminala EtherCAT o szerokości 12 mm ułatwia montaż na standardowych szynach DIN 35 mm.
-
Detekcja przejścia napięcia przez zero: Umożliwia synchronizację o wysokiej dokładności i wykrywanie kolejności faz.
Zastosowania
-
Przemysłowe monitorowanie energii: Zastosowanie w zakładach produkcyjnych do śledzenia, rejestrowania i optymalizacji zużycia energii przez maszyny.
-
Audyt jakości energii: Lokalna analiza odkształceń harmonicznych i anomalii napięcia w obciążonych sieciach automatyki.
-
Infrastruktury podlicznikowe: Integracja z rozproszonymi systemami sterowania w celu monitorowania poszczególnych linii montażowych lub stref zakładu.
Specyfikacje techniczne
| Parametr |
Wartość / specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Numer modelu |
EL3443-0013 |
| Liczba wejść |
3 x prąd, 3 x napięcie |
| Technologia pomiarowa |
Technologia pomiaru mocy 3-fazowej |
| Maks.ymalne napięcie pomiarowe |
480 V AC 3~ (ULX-N: maks. 277 V AC/240 V DC) |
| Wejście pomiaru prądu |
333 mV (AC/DC) za pośrednictwem zewnętrznych przekładników pomiarowych |
| Rozdzielczość |
24 bity |
| Błąd pomiaru |
0,3% względem wartości pełnej skali (U/I), 0,6% wartości obliczonej |
| Izolacja elektryczna |
2500 V |
| Pobór prądu magistrali E-bus |
Typowo 120 mA |
| Częstotliwość aktualizacji |
Jeden okres sieci (20 ms przy 50 Hz) |
| Temperatura pracy |
0 do +55 degC |
| Temperatura przechowywania |
-25 do +85 degC |
| Dopuszczalna wilgotność względna |
95%, bez kondensacji |
| Materiał obudowy |
Poliwęglan |
| Technologia przyłączeniowa |
Uruchamianie sprężyny CAGE CLAMP |
| Przekrój przewodu |
Jednożyłowy/linkowy: 0,08 do 2,5 mm2 (AWG 28...14) |
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
0,15 kg |
Przyłącza i interfejsy
| Przyłącze zacisku |
Przyporządkowanie sygnałów |
Opis |
| L1 (1) |
Napięcie fazy 1 |
Kanał wejścia napięciowego dla fazy 1 (L1) |
| L2 (2) |
Napięcie fazy 2 |
Kanał wejścia napięciowego dla fazy 2 (L2) |
| L3 (3) |
Napięcie fazy 3 |
Kanał wejścia napięciowego dla fazy 3 (L3) |
| N (5) |
Przewód neutralny |
Przyłącze przewodu neutralnego napięcia odniesienia |
| I1+ / I1- (9, 10) |
Kanał prądowy 1 (333 mV) |
Różnicowe wejście niskonapięciowe dla przekładnika prądowego fazy 1 |
| I2+ / I2- (11, 12) |
Kanał prądowy 2 (333 mV) |
Różnicowe wejście niskonapięciowe dla przekładnika prądowego fazy 2 |
| I3+ / I3- (13, 14) |
Kanał prądowy 3 (333 mV) |
Różnicowe wejście niskonapięciowe dla przekładnika prądowego fazy 3 |
Wnioski inżynierskie na podstawie badań empirycznych
Modele alternatywne i kompatybilność
Niezwykle ważne jest odróżnienie EL3443-0013 od standardowego modelu EL3443-0000. Standardowy model jest skonfigurowany do bezpośrednich pomiarów prądu o natężeniu do 1 A lub 5 A AC/DC. Natomiast model EL3443-0013 wykorzystuje zewnętrzne czujniki niskomocowe z wyjściem napięciowym (333 mV). Zamiana tych typów zacisków bez dopasowania odpowiednich przekładników prądowych w obwodzie obiektowym spowoduje nasycenie pomiaru lub katastrofalną awarię termiczną wejść.
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynieryjne
Podczas monitorowania sieci ze znacznym obciążeniem przemiennikami częstotliwości (VFD) obciążenie cieplne wewnątrz obudowy zacisku może wzrosnąć z powodu szczytów prądu harmonicznych. Jeśli ciągłe napięcie międzyfazowe utrzymuje się powyżej 440 V AC, należy zapewnić odpowiednią przestrzeń po bokach lub aktywne odprowadzanie ciepła wewnątrz obudowy. Nigdy nie podłączaj do tego modułu standardowych przekładników prądowych z wyjściem prądowym (x A / 1 A lub x A / 5 A), ponieważ wejścia niskonapięciowe nie są w stanie ograniczyć przepięcia indukcyjnego w pętlach wtórnych o dużym prądzie.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Aby zapewnić pomiary o wysokiej dokładności, zawsze stosuj ekranowane przewody ze skręconą parą (STP) dla linii sygnałowych przekładników 333 mV. Ekran należy podłączyć bezpośrednio do uziemienia funkcjonalnego (FE) szyny DIN znajdującego się najbliżej punktu wejścia. W TwinCAT 3 przesunięcia konfiguracyjne należy stosować za pośrednictwem menu parametryzacji online CoE (CanOverEthernet), aby bezpośrednio skorelować zakres sygnału 333 mV z wartościami skalowania pierwotnego czujników obiektowych.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE: Przed montażem, podłączaniem przewodów lub konserwacją zacisku odłącz napięcie od całej sieci dystrybucyjnej. Sprawdź, czy system magistrali i wejścia napięciowe są całkowicie odizolowane. Ładunki resztkowe należy odprowadzić z obwodu pierwotnego, aby uniknąć śmiertelnego porażenia prądem lub uszkodzenia wewnętrznych przetworników analogowych.
1
Zatrzaśnij zacisk na uziemionej szynie DIN 35 mm (zgodnej z EN 60715), korzystając ze zintegrowanego mechanizmu blokującego.
2
Utwórz fizyczną ścieżkę logiczną E-Bus, zsuwając sąsiednie zaciski za pomocą systemu podwójnych gniazd i kluczy.
3
Wykonaj okablowanie sprężynowe CAGE CLAMP za pomocą narzędzia. Przed włożeniem przewodów do otworów zacisków zdejmij izolację na odcinku 8–9 mm.
4
Sprawdź routing sygnałów: doprowadź napięcia fazowe do zacisków 1, 2 i 3 oraz podłącz wejścia przekładników prądowych do zacisków od 9 do 14.