من المهم جدًا اختيار مزوّد الطاقة المناسب لـمشغلك الخطي الكهربائي. قد تملك تصميم تطبيق مثاليًا، وأفضل مشغل لاحتياجك، وإعداد تثبيت خالٍ من العيوب، ولكن من دون اختيار مزوّد الطاقة الصحيح لن يعمل نظامك. في هذه المقالة، سنستعرض بعض النقاط المهمة حول كيفية اختيار مزوّد طاقة لمشغلك الخطي.
اعتبارات كهربائية
جهد الإدخال
يعتمد جهد إدخال مزوّد الطاقة على موقعك الجغرافي؛ ففي أمريكا الشمالية يكون 120VAC عند 60Hz. تقدم Progressive Automations مجموعة واسعة من مزوّدات الطاقة المناسبة لمعظم جهود الإدخال.
بالنسبة إلى مشغلات 12V الكهربائية، تتوفر الأنواع التالية من مزوّدات الطاقة – دون أن تقتصر عليها. يمكنك العثور على جميع خيارات مزوّدات الطاقة المتاحة هنا.
- 12V ثابت أو محمول
- 12 فولت 5A AC/DC
- 12 فولت 40A AC/DC
تكون غالبية محركات المشغلات الخطية المتاحة في الأسواق بجهد مُقنّن 12V، وهناك أيضًا طرازات 24V تتطلب محوّلات جهد لاستخدامها مع مزوّدات الطاقة المذكورة أعلاه. لفهم نوع مزوّد الطاقة المطلوب لمشغل خطي، ستحتاج إلى الرجوع إلى المواصفات الفنية لطراز المشغل الخطي بجهد 12 فولت. أول ما يجب ملاحظته هو الحد الأقصى لـالتيار المقيّم، ويُقاس بالأمبير. يساوي التيار المقيّم المطلوب مجموع متطلبات التيار لجميع المشغلات الخطية التي سيتم توصيلها بمزوّد الطاقة.
مزوّد طاقة AC مقابل DC
الغالبية العظمى من الأجهزة الكهربائية اليوم تعمل بالتيار المتردد AC. ويرجع ذلك أساسًا إلى سهولة تحويل التيار المتردد من جهد منخفض إلى عالٍ والعكس لنقله لمسافات طويلة. أما في حالة التيار المستمر DC، فهناك تعقيد إضافي مرتبط بتنظيم الجهد. بالمقابل، تتيح سهولة التحكّم بجهد التيار المتردد ضبط العزم والطاقة للمحركات/المشغلات المتصلة.
في التطبيقات العملية، يعتمد ما إذا كنت تحتاج إلى مزوّد طاقة AC أو DC على كيفية استخدام المشغّل. إذا كان التطبيق قريبًا من مقبس كهربائي AC، فيمكن الحصول على الطاقة بسهولة باستخدام مزوّد طاقة AC. إذا لم يتوفر مقبس AC، يمكن استخدام مزوّد طاقة DC مثل البطارية. تُستخدم مزوّدات طاقة DC غالبًا للأنظمة التي لا تحتاج إلى العمل بشكل مستمر ولا تستهلك الكثير من الطاقة، لأنّه يجب استبدالها أو إعادة شحنها بعد فترة من الاستخدام.
جهد الخرج
يجب أن يتطابق جهد خرج مزوّد الطاقة المختار مع المشغل الخطي المستخدم. عمومًا تقدّم Progressive Automations مشغلات بجهد 12VDC و24VDC، كما يمكننا إنتاج مشغلات خطية كهربائية مخصّصة بجهد 36VDC و48VDC. من المهم مطابقة الجهد الصحيح بين المشغل ومزوّد الطاقة، وإلا فقد يؤدّي ذلك إلى أداء أقل من المطلوب للتطبيق أو حتى إتلاف المحرك الكهربائي داخل المشغل. يمكن العثور على معلومات متطلبات الجهد على الملصق الموجود على المشغل الخطي، كما تتوفر هذه المعلومات على موقعنا الإلكتروني وفي ورقة البيانات.
مزوّدات طاقة 5 أمبير مقابل 30 أمبير
يُعد محوّل 12V ذو تصنيف تيار 5A يحوّل التيار المتردد إلى مستمر خيارًا ممتازًا للأنظمة التي لا تحتاج إلى نقلها. كل ما يتطلبه الأمر هو توصيل الجهاز بمقبس طاقة شائع. سيتيح ذلك للنظام العمل طالما لزم الأمر دون الحاجة إلى إعادة الشحن دوريًا. وبما أن التيار صغير نسبيًا، 5 أمبير فقط، فعادة ما يُستخدم مثل هذا المزوّد لتغذية مشغل 12V صغير واحد فقط.
إذا كان النظام يستخدم مشغّلًا خطيًا واحدًا بجهد 12 فولت، فمن الأفضل استخدام مزوّد طاقة DC لمشغّل خطي بجهد 12 فولت. هذه الأنظمة تستهلك طاقةً ضئيلة، ما يعني إمكانية جعلها محمولة وبالتالي غير معتمدة على موقع المقابس. بالنسبة للأنظمة الثابتة الكبيرة التي تتطلب مشغلًا خطيًا واحدًا أو أكثر بجهد 12 فولت، فمن المحتمل أن تحتاج إلى مصدر طاقة 12V AC بتيار خرج يصل إلى 30A. هذه الأنواع ثابتة وتُوصل بمخارج كهربائية شائعة.
يجب تكوين الأنظمة ذات التيار الأعلى بعناية، ومن الأفضل تركها للمتخصصين ذوي الخبرة. هناك العديد من الجوانب التي ينبغي أخذها بالاعتبار مثل التغيّرات المحتملة في التيار المطلوب للمشغلات والحد الأقصى لتصنيف التيار في الأسلاك المستخدمة.
كن حذرًا من كافة احتياطات السلامة عند تشغيل هذه الأجهزة ومزوّدات الطاقة. اعزل الجهاز لمنع وصول الأطفال أو الحيوانات إلى دوائره الحية، إذ قد يتعرضون لإصابات خطيرة عن غير قصد نتيجة ملامسة الكهرباء.
تصنيف التيار
يُعد تصنيف التيار لمزوّد الطاقة عاملًا كبيرًا في اختيار الوحدة الصحيحة لتطبيق ما. القاعدة العامة تقول إن مزوّد الطاقة يجب أن يكون ذا تصنيف تيار أعلى من إجمالي الحد الأقصى لمتطلبات التيار لجميع الوحدات المتصلة به. ومن المثالي تجاوز متطلب تصنيف التيار بسبب الحمل الإضافي المحتمل الذي قد يختبره النظام خارج التصميم. يمكن العثور على التيار المسحوب عند الحد الأقصى للحمولة على موقع Progressive Automations وعلى ورقة بيانات كل منتج. نقدّم مزوّدات طاقة بتصنيف تيار منخفض يصل إلى 1 أمبير، ومرتفع يصل إلى 40 أمبير.
اعتبارات فيزيائية
بطاريات ثابتة مقابل محمولة
تُشغّل الحلول المدمجة التي تستخدم مشغّلًا خطيًا بتيار مستمر 12 فولت عادةً بواسطة بطاريات محمولة. ومع ذلك، فإن الغالبية العظمى من الأنظمة ثابتة، ما يجعل تزويدها بطاقة AC عبر نظام يستخدم محوّلات طاقة مباشرة من الشبكة الكهربائية خيارًا أفضل. وخيار آخر مناسب هو تغذية المشغل الخطي الكهربائي 12V ببطاريات ثابتة عبر محوّل يُنشئ تيارًا مترددًا من طاقة DC المتوفرة.
تصنيف IP
يمكن لبيئة التطبيق أيضًا أن تُحدّد مزوّد الطاقة الواجب استخدامه. إذا كان التطبيق يسمح بوضع مزوّد الطاقة داخل غلاف، أو كان المزوّد موجودًا في منطقة داخلية خالية من الغبار، فلن تكون هناك حاجة لإيلاء الكثير من الاعتبار إلى تصنيف IP لمزوّد الطاقة. ومع ذلك، إذا كان مزوّد الطاقة سيتعرض للعوامل الجوية، فيلزم اختيار مزوّد بترتيب IP كافٍ. إن مزوّد الطاقة PS-20-12-67 الذي تقدمه Progressive Automation حاصل على تصنيف IP67. إنه محمي جيدًا ومصمم للاستخدام في البيئات الخارجية.
مزوّدات طاقة مقاومة للماء للمشغلات الخطية
في بعض الحالات، قد تحتاج إلى مزوّد طاقة مقاوم للماء. عند اختيار واحد، ادرس الملصقات بعناية. تحقق على وجه الخصوص من تصنيف الحماية من الدخول (IP) الذي يحدّد بدقة عامل الحماية ضد الماء والغبار. تشير الخانة الأولى إلى درجة الحماية من الأجسام الصلبة والغبار، وتشير الثانية إلى مدى حماية الجهاز ضد السوائل. للتطبيقات القريبة من الماء، تأكّد من أن مزوّد الطاقة يمكنه تحمّل نفثات ماء قوية أو حتى العمل عند الغمر الكامل، وابحث عن أجهزة بخانة ثانية خمسة أو أعلى. أفضل الخيارات المقاومة للماء لمشغلات 12V DC بتيار 30A هي الأجهزة ذات تصنيف حماية IP68. لاحظ أيضًا أن عناصر العزل يجب أن تتحمّل جهودًا تزيد عن 110V.
قابلية النقل والمساحة
أخيرًا، يجب فحص مقدار المساحة المتاحة وما إذا كان مزوّد الطاقة بحاجة إلى نقله كثيرًا. معظم مزوّدات الطاقة التي تقدّمها Progressive Automations تحتاج إلى مقبس جداري. يقوم مزوّد الطاقة نفسه بتحويل جهد AC إلى جهد DC لتزويد المشغلات. سيتطلب ذلك بعض المساحة لمسار الكابل إلى المقبس الجداري، وهو ليس قابلًا للنقل بشكل كبير. إذا كان التطبيق يعاني من ضيق المساحة أو كان مزوّد الطاقة بحاجة للحركة مع التطبيق، فسيكون من الأفضل اختيار بطارية بدلًا من ذلك.
كيف تُغذّي مشغّلًا خطيًا بجهد 12 فولت بالطاقة؟
يُعرف "12v" أكثر باسم "12 VDC" ويشير إلى استخدام التيار المستمر لتغذية المشغلات المزودة بمحرك DC. في المشغل الخطي القياسي، سيكون هناك سلكا توصيل يخرجان من المحرك؛ سلك موجب (عادةً أحمر) وسلك سالب (عادةً أسود). باستخدام مزوّد طاقة 12 VDC (مثل بطارية سيارة)، إذا قمت بتوصيل القطب + بالسلك الأحمر والقطب - بالسلك الأسود، سيدور المحرك وسيتمدد قضيب الشوط. وإذا عكسنا القطبية وطبّقنا - على السلك الأحمر و+ على السلك الأسود، فسيتسبب الجهد المطبق للمحرك في الدوران بالاتجاه المعاكس، ما يجعل قضيب الشوط ينكمش. هذه هي الوظيفة الأساسية لتطبيق الطاقة على مشغل خطي 12 VDC، ولكن ضع في اعتبارك أن شدة التيار يجب أن تكون كافية لتلبية سحب التيار الخاص بالمشغل. يجب أن تلبّي حدّ محرك المشغل الخطي، ولكن عادةً لا يمكنك استخدام "قدر كبير جدًا" من التيار من مصدر الطاقة.
الخلاصة
لضمان التشغيل الناجح لتطبيقك، يجب تركيب مزوّد الطاقة الصحيح. قد يؤدّي عدم اختيار مزوّد الطاقة المناسب إلى تقليل وظائف تطبيقك أو ربما إتلاف نظامك. نأمل أن يساعدك هذا الدليل الشامل في مشروعك القادم. لأي أسئلة إضافية لا تتردد في التواصل معنا عبر sales@progressiveautomations.com.