Megerősített csatlakozókkal a kiterjedt villamosításért

Az okosgyárak és az okos infrastruktúra előretörésével, valamint számos új alkalmazás feltűnésével nem csupán egyre erősödik az igény a robusztus és megbízható elektromos összeköttetések iránt, de olyan új követelmények is megjelennek, mint a súlycsökkenés és a fokozott korrózióállóság.

Új trendek – Kiforrott megoldások

Modern korunk két erőteljes trendje a digitális átalakulás és a villamosítás, amelyek az életminőség és az életszínvonal további növelése mellett a fenntarthatóság ígéretét is kínálják. A digitális átalakulás különös hangsúlyt helyez az adatvezérelt döntéshozatal fontosságára, és arra készteti a vállalkozásokat, hogy eszközeikről és folyamataikról minél kiterjedtebb, pontosabb és lehetőleg valós idejű adatokkal rendelkezzenek. Az ipari létesítmények, és berendezések egyre gazdagabban felszereltek különböző érzékelőkkel, amelyeket új helyszínekre és gyakran utólag kell telepíteni a már meglévő infrastruktúrába. A korszerűsítés új érzékelőcsatornák kiépítését követeli, és egyre több érzékelő kerül olyan zord környezetbe, ahol a magas páratartalom, a por és más szennyeződések, az extrém hőmérsékletek, a rezgés, ütés, és az ezekkel járó fizikai sérülés lehetősége jelent fenyegetést az eszközök számára.
A villamosítási trend jelentősen növeli a jel- és tápösszeköttetések iránti igényeket a különböző alkalmazásokban, mikrogenerátorokban, elektromos kerékpárokban és rollerekben, az elektromos járműveket kiszolgáló eszközökben (például töltőállomásokban) és az akkumulátoros energiatároló rendszerekben. Ezek megbízhatósága kritikus fontosságú éppúgy, mint az olyan tényezők is, mint az alacsony súly és az ellenállóképesség a környezet kihívásaival szemben.
Hasonlóan fontos szempont, hogy a csatlakoztathatóság iránti egyre kiterjedtebb igény növeli a telepítés komplexitását és a kivitelezéshez szükséges időt, emeli a hibás bekötések kockázatát, és nehézkessé teszi a karbantartást. Míg régebben az egyszerű kábelezési infrastruktúrák csupán kisebb számú egyedi vezetékes kapcsolatot igényeltek, napjaink megnövekedett igénye nagy számú csatorna gyors, hatékony és pontos kialakítását teszi szükségessé. Ezek ráadásul gyakorta terepi telepítést és karbantartást jelentenek.

Az M12 erősségei és lehetőségei

Az ismertetett problémákra a szabványos ipari körcsatlakozók is egyfajta megoldást jelenthetnek. A körcsatlakozók kialakítása számos előnyt (például megbízhatóságot és magas IP-besorolású tömítést) kínál az igényes alkalmazások számára. A panelbe szerelhető verziók könnyen telepíthető megoldást jelentenek, és nem igényelnek speciális szerszámot a megfelelő nyílások kialakításához. A csatlakozó könnyen rögzíthető egy hátsó anya segítségével, aminek a szerelése sem igényel speciális eszközöket.
A körcsatlakozók egy jellemző példája az IEC 61076-2-101 nemzetközi szabványnak megfelelő, széles körben használt és megbízható M12-es típus. A szabványos, 12 mm átmérőjű fizikai kialakítással rendelkező csatlakozó különböző konfigurációkban elérhető (ilyen például a Bulgin M12 sorozat, aminek érintkezőszáma 3-tól 17-ig terjedhet – lásd az 1. ábrát). A megfelelő kódolás hatékonyan megelőzi a téves bekötésekből eredő hibákat, a csavaros reteszelésű csatlakozómechanizmus pedig minden beépített csatorna számára biztosítja és fenntartja a tökéletes csatlakozást.

1. ábra Bulgin M12 Buccaneer körcsatlakozók (Forrás: Mouser Electronics)

Az M12-es körcsatlakozók ideális megoldást jelentenek hálózatépítéshez, adat- és energiaátvitelhez és nagy sebességű ipari Ethernet-alkalmazásokhoz. Az M12-es csatlakozók jellemzően üzemi automatizálási környezetben használatosak, de egyre növekvő kereslet mutatkozik irántuk olyan iparágakból is, mint az egészségügy, a biztonság- és érzékelőtechnika, az autóipari villamosítás (beleértve az elektromos járműveket is) és a megújulóenergia-szektor. Kompakt, mégis robusztus kialakításuk rendkívül megbízhatóvá teszi őket a kritikus alkalmazásokban.

Okosabb és erősebb

Napjaink trendjei egyre növekvő igényt támasztanak az olyan csatlakozók iránt, amelyek képesek ellenállni a kihívást jelentő környezetnek, így a tervezők számára fontossá válnak az olyan jellemzők is, mint a minél kisebb súly és a korrózióállóság. A szabványosított alkatrészek között nem egyszerű megtalálni az ilyeneket. A Bulgin terepi alkalmazásra ajánlott M12-es csatlakozói robusztus alumínium csatlakozóanyával rendelkeznek, ami könnyű és tartós alternatívává teszi őket az elterjedtebb nikkelbevonatú M12-es anyákkal szerelt változatokkal szemben. Egyszerű, plug-and play megoldást jelentenek az érzékelőrendszerek M12-es csatlakoztathatóságú korszerűsítéséhez, és lehetővé teszik, hogy a tervezők értékes súlymegtakarítást érjenek el az olyan eszközök esetében, mint például az e-mobilitási alkalmazások kábelkötegei.
A szabványos M12-es csatlakozókat általában IP67-es környezetben használják, ahol minimális a korrózió esélye. A terepen használható M12-es család fémtestű csatlakozói nikkelezett sárgarézből készülnek. Nikkelezett réz csatlakozóanyáikkal kiváló alternatívát jelentenek a műanyag testű, alumínium rögzítőgyűrűvel szerelt változatokkal szemben. Azonban a műanyag csatlakozótesteken használt alumínium csatlakozóanyák egy egyszerű kémiai eljárással korrózióállóvá tehetők, és így alkalmassá válnak korrozív környezetben történő felhasználásra is. Az ilyen környezetbe ajánlott csatlakozó zárógyűrűk ezüst-eloxációs kezelést kapnak.
A robusztus körcsatlakozók jellemző felhasználási területei között megtalálhatók az elektromos kerékpárok, amikben a csatlakozók durva környezeti, elektromos és mechanikus igénybevételnek vannak kitéve. A táp- és adatcsatlakozók megfelelő szigetelése kulcsfontosságú, mivel ezen alkalmazások esőben is használhatók kell legyenek, és ellen kell álljanak a felcsapódó víz és a por támadásainak is. A korrózióálló anyagok használata teszi lehetővé a csatlakozók olyan környezetben történő használatát, ahol a csatlakozón kívül és belül páralecsapódás keletkezhet. A csatlakozókon túlfeszültség is jelentkezhet, például a motor indításakor vagy regeneratív fékezéskor keletkező lökőáramok esetén. Számolni kell erős rázkódással és mechanikai behatásokkal is.
A napelemes áramtermelő eszközök, napelemfarmok számára szintén szükséges az a mechanikai szilárdság, a víz- és porállóság, amit a körcsatlakozók biztosítani képesek. A napelem-panelekhez csatlakozó kábelek telepítése a kábelek meghajlásával és összenyomásával járhat, a hőmozgás pedig folyamatos tágulással és összehúzódással jár, ezért a körcsatlakozók reteszelési mechanizmusa határozottan előnyös ezekben a szituációkban.
A külső környezettel és a zord időjárási körülményekkel szembeni ellenállóképesség kritikus fontosságú az olyan távoli telepítésű eszközök esetében, mint az okosmérők és az időjárás-megfigyelő állomások. A megfelelő tömítés, a masszív kivitel és a korrózióálló anyagok biztosítják a jel- és tápcsatlakozások integritásának fenntartását.
Másrészről az ipari automatizálási területeken használt vezetékek, például az Ethernet- és Profinet-kapcsolatok esetében a mechanikai megbízhatóság és elektromos integritás mellett jelentős előnyt jelent a Bulgin M12-es csatlakozóiba beépített kódolás, ami segíti a hibamentes helyszíni telepítést, és minimalizálja az állásidőt.
Az M12-es méret mellett a Bulgin Buccaneer körcsatlakozó családja M5, M8, M16 és M23 méretekben is elérhető, egyenes és derékszögű csatlakozókra szerelt kábelekkel. A csatlakozók tömítése IP67, IP68 és IP69K szabványok szerinti lehet, ami por, víz és nagynyomású folyadéksugárral szembeni ellenállást biztosít. Akár 8 A/250 V névleges teljesítményű hálózati érintkezőkkel, valamint hibrid táp- és jelkonfigurációkkal is kaphatók. A Bulgin Data Buccaneer csatlakozók Ethernet, USB (2. ábra) és SMB-alkalmazások számára is elérhetők. Alternatívát jelenthetnek a szögletes kialakítású csatlakozók is, azonban ez kockára tenné az IP-besorolást és rontaná a helykihasználást is.

2. ábra Bulgin 4000 C-Type sorozatú USB Buccaneer kábelek (Forrás: Mouser Electronics)

Az általában robusztus és megbízható csatlakozást igénylő alkalmazásokban használt kör alakú Bucanneer csatlakozók egyaránt alkalmasak gyártásautomatizálási, folyamatirányítási, robotikai ipari gépekhez és kültéri világításhoz történő felhasználásra. Szintén kiválóan használhatók megújuló energiát hasznosító berendezéseknél, tengeri környezetben, okos mezőgazdasági eszközökben, szállítmányozásban és e-mobilitási alkalmazásokban. Mivel képesek elviselni a sterilizálási eljárásokat, gyakran használják őket orvosi eszközökben is.

Összefoglalás

A körcsatlakozók hatékony megoldást jelentenek a különböző érzékelők és berendezések zökkenőmentes integrációjában. Biztosítják a különböző eszközök (hőmérséklet-érzékelők, nyomásmérők, rezgésérzékelők, áramlásmérők és motorvezérlők) összekapcsolásához szükséges robusztus és megbízható adatátvitelt. Használatuk lehetővé teszi eltérő generációjú berendezések közötti kompatibilitást, és üzemi környezetben is megbízható összeköttetést biztosítanak.
Az ipari szabványoknak megfelelő körcsatlakozók – például az M12-es típus – által kínált rugalmasság hozzájárul a modern gyárakban használt vezetékes és vezeték nélküli érzékelők, a régi és új berendezések együttes használatához. Ezek a csatlakozók a villamosítás és a digitális átalakulás fejlődésével együtt fejlődnek tovább, és kihasználva az olyan újításokat, mint a műanyag testű csatlakozótípusokhoz választható alumínium csatlakozóanya, olyan fejlett képességeket kínálnak, mint a csökkentett súly és a fokozott korrózióállóság.

Szerző: Mark Patrick –
Mouser Electronics

Mouser Electronics
Hivatalos forgalmazó
www.mouser.com
Kövessen bennünket Twitteren is