Бестрансформаторный электронный стабилизатор напряжения удержания (БЭСНУ)

Цели применения
Снижение энергопотребления в 2 раза и управление «работой» катушек управления электромагнитов за счет повышения энергоэффективности питания.
Понижение рабочей температуры катушки электромагнита до температуры окружающей среды.
Борьба с искрением\залипанием рабочих контактов электромагнита, при разрыве соединения, за счет снижения влияния ЭДС самоиндукции на электромагнит.
Подробнее
Технология БЭСНУ - устройства, дающие новую свободу в проектировании, модернизации энергосетей и автоматики.
Они повышают энергоэффективность, позволяют не учитывать при проектировании и монтаже возникающий ЭДС самоиндукции электромагнитов и, в некоторых случаях, избавляют от использования понижающих трансформаторов.
Дают возможность управления мощными электромагнитами напрямую микроконтроллером без опасений, что всё сгорит.

Примеры электромагнитов, управление которыми осуществляет БЭСНУ
реле
контакторы
пускатели
катушки электромагнита управления ЭУ
электромагниты для гидроаппаратуры
электромагниты для газовой и энергетической арматуры
электромагниты взрывозащищенные
электромагниты тормозные
электромагниты удерживающие

Алгоритм работы БЭСНУ
Модуль БЭСНУ сканирует управляющую сеть с частотой 100 Герц, не допуская разрыва соединения при скачках сети управления для сетей с управляющим напряжением:
220В - в диапазоне 20В - 250В;
380В - в диапазоне 30В - 420В
Подробнее
Работа устройства проходит по заданному алгоритму, в двух режимах:
в первом режиме «Форсированный режим» устройство формирует импульс такой величины при котором происходит гарантированное включение электромагнита, затем устройство переходит в режим «Удержания»,
в этом режиме катушка электромагнита переводится в рабочий «энергосберегающий» режим, при котором происходит гарантированное удержание электромагнита в рабочем состоянии, не допуская разрыва соединения коммутирующих контактов.
Характеристики режима «Удержания» настраиваются при производстве для каждого вида электромагнита индивидуально и составляют в десятки раз меньшее напряжение от номинала, например для катушки управления с номиналом в 220 Вольт, рабочий режим составит от 5 до 12 Вольт.
Модуль БЭСНУ сканирует управляющую сеть с частотой 100 Герц, не допуская разрыва соединения при провале сети управления для сетей с управляющим напряжением в 220 Вольт от 250 до 20 Вольт, а для 380 Вольт - от 30 до 420 Вольт.сетей с управляющим напряжением в 380 Вольт от 420 до 302 Вольт.

Проблемы решаемые блоками
БЭСНУ
Перегрев катушек электромагнитов;
Исключение возникновения межвитковых коротких замыканий;
Плавающие неисправности автоматики из-за наводок при пробоях катушки;
Искрение (залипание) контактов электромагнитов;
Минимизация влияния ЭДС самоиндукции
БЭСНУ позволяет управлять мощными электромагнитами напрямую от микроконтроллера.
Упрощают проектирование автоматики.
Подробнее
При эксплуатации коммутационных электромагнитных аппаратов катушки электромагнитов подвержены постоянному тепловому нагреву, что приводит к «высыханию» межвитковой изоляции и отслоению витков, вследствие чего происходят частые короткие замыкания.
Появляются «плавающие» неисправности, на выявление которых тратится огромное количество времени и средств. Такие пробои способны наводить помехи на работу всего оборудования в целом, что в итоге приводит к сбою в работе автоматики и поломке не только самого электрического аппарата, но и комплекса технологического оборудования.
Например, в эскалаторе проблемы с катушкой управления электромагнитного тормоза типа КЭП или вакуумных контакторов дают помехи на работу маломощных промежуточных реле или любых реле смежного сегмента электросети, что в итоге приводит к возникновению «плавающих» неисправностей, вплоть до остановки работы эскалатора.
Выявление таких неисправностей может занимать несколько дней!
Также во время эксплуатации электромагнитных аппаратов, технические специалисты сталкиваются с ЭДС самоиндукции: при разрыве (отключении) коммутирующего соединения индуктивных цепей возникает электрическая дуга (искрение, - возникает ЭДС самоиндукции, сопротивляющееся разрыву соединения), которая может доходить до десятков киловольт, что приводит не только к перегревам оборудования, в связи с образованием дуги и плазмы между контактами, но и к полному спаиванию контактов.
В итоге соединение невозможно разорвать, оборудование в лучшем случае подлежит дорогостоящему ремонту, в худшем случае приводит к поломке оборудования и даже возгораниям. 420

Схема подключения
СХЕМА ИНТЕГРАЦИИ В СУЩЕСТВУЮЩУЮ ИНФРАСТРУКТУРУ
Пример схемы подключения БЭСНУ на базе промежуточного РЕЛЕ
СЕТЬ 220 Вольт или 380 Вольт
Автоматический
Выключатель
Промежуточное
реле
Выход «Катушка»
БЭСНУ 220 или 380
Электромагнит
Вход «Сеть»
Подробнее
Установка блоков БЭСНУ производится в разрыв соединения, в цепь управления электромагнита, на каждый электромагнит - одно устройство.
Блоки конструктивно созданы по бестрансформаторной схеме на печатной плате,
установленной в пластиковый корпус.
Клеммник для подключения винтовой.
Погодное исполнение IP20.
Монтаж производится в зависимости от корпуса в шкаф управления на din-рейку или на монтажной ленте.

Виды БЭСНУ
Характеристики БЭСНУ220
Блоки БЭСНУ изготавливаются следующих видов:
БЭСНУ 220 – для катушек управления с рабочим напряжением 220 Вольт
БЭСНУ 380 – для катушек управления с рабочим напряжением 380 Вольт
БЭСНУ (Д) - такие блоки отличаются наличием выхода для дистанционного управления (Могут управляться напрямую от микроконтроллера).
Характеристики БЭСНУ380
Подробнее
Время и напряжение удержания настраивается при производстве, для каждого вида электромагнита индивидуально

Экономическая эффективность и энергосбережение
Снижение энергопотребления на каждом электромагните от 50%
Уменьшение затрат на обслуживание, в связи с увеличением срока бесперебойной службы катушек, контакторов, пускателей
Снижение времени диагностики оборудования
Подробнее
Приблизительный расчет потерь электрической энергии при работе 20 часов в сутки одной из самых распространённых пар электромагнитных устройств, а именно - промежуточное реле РПУ-4 и вакуумный контактор типа КВ.
Заявленные заводом характеристики энергопотребления: реле – 40 Ватт, контактор - 100 Ватт.
Такая пара будет потреблять за год 1022 кВт-ч, однако таких устройств или аналогов установлены сотни и, к примеру, тысяча таких устройств в год потребляет 1022000 кВт-ч,
(1,022 Гигаватт-час)
Учитывая характеристики блоков «БЭСНУ», установка блоков в качестве управляющего устройства катушкой электромагнита промежуточного реле РПУ-4 понизит энергопотребление от 40 Ватт до 4Ватт, а катушки контактора от 100 Ватт до 10 Ватт и составит за год всего 102,2 кВт-ч, а на тысячу устройств составит 102 200 кВт-ч или 102,2 Мегаватт-час.
Таким образом, установив блоки «БЭСНУ» на тысячу устройств будет дополнительно сэкономлено электроэнергии 1022000 кВт-ч – 102200кВт-ч = 1011800 Квт-ч или, примерно, 1 Гигаватт-час за год.
Помимо прямой экономии за счет снижения энергопотребления при установке блоков БЭСНУ существует и косвенная, блоки БЭСНУ позволяют снизить время на диагностику оборудования, так как имеют систему визуальной идентификации неисправностей в энергосетях и блок самодиагностики, что позволит существенно сократить количество человеко-часов, ЗИП и простоев при обслуживании оборудования.

ПЛЮСЫ БЭСНУ
Работа в электромагнитных полях
Позволяет решать проблемы при увеличении требований
к энергоэффективности.
Уникальные возможности управлять катушками AC/DC.
Экономия электроэнергии от 50%
Снижение температуры обмотки электрической катушки
Полностью электронное устройство
Отсутствие «залипания» контактов
Работа при скачках электросети
Не требует отдельного источника питания
Возможность дистанционного управления электромагнитами
Работа в больших электромагнитных полях
Подробнее
Использование блоков БЭСНУ на предприятии рекомендовано в целях повышения надежности коммутирующих цепей и снижения затрат на обслуживание оборудования, снижения нагрузки на электросети.
Ввод в эксплуатацию блоков БЭСНУ позволит снизить тепловую нагрузку на коммутирующие устройства, понижая вероятность перегрева, исключая возможность «залипания» контактов, что косвенно повысит пожарную безопасность.

Отрасли и организации которым интересны блоки «БЭСНУ»
Блоки БЭСНУ интересны вышеуказанным организациям для модернизации
существующих энергосетей и систем автоматики в качестве управляющих устройств
мощных электромагнитов в областях:
Мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности
Модернизация автоматики управления освещением
Интернет вещей - системы «Умный город», возможность удаленного управления работой
мощных электромагнитов и исполнительных устройств
Модернизация энергосистем подвижного состава, повышение энергоэффективности
Эксплуатация эскалаторного оборудования
Подробнее
Блоки «БЭСНУ» интересны в первую очередь в следующих областях:
Производителям газового и нефтедобывающего оборудования; метрополитены, лифтовые и эскалаторные хозяйства; производителям кранового, лифтового и эскалаторного оборудования, проектировщикам электростанций и автоматики; станкостроение и машиностроение.
Блоки «БЭСНУ» прошли стендовые и эксплуатационные испытания в отделе «Эскалаторной службы» ГУП «Московский метрополитен». По результатам опытной эксплуатации составлен Акт, в котором указано, что разработанные блоки показали устойчивую и безаварийную работу в эксплуатации на эскалаторе №3 станции «Ул. Академика Янгеля».

Пилотный проект
Пилотный проект предполагает установку и тестовую эксплуатацию блоков БЭСНУ220 силами местной электротехнической службы в качестве устройства управления работой и режимами «Включение\Отключение» коммутирующим электромагнитом типа реле и контакторов с катушками управления 220В на период 30 дней.
В процессе эксплуатации должны проводиться замеры:
температуры катушек управления
номинального рабочего напряжения катушек
энергопотребления катушек электромагнитов
Ожидаемый результат:
температура снизится до температуры окружающей среды (+/- 3 ºС)
номинальное рабочее напряжение снизится до 12-5В (в зависимости от катушки управления)
энергопотребление снизится в 2 раза
Подробнее
Блоки БЭСНУ не требуют доработки и находятся в стадии готовых устройств!