The electrical industry has many different terms used to describe the ratings and requirements of electronic devices. For example, you may have seen a power supply label with a current rating of "20 A", an output voltage of "12 VDC", and a description indicating "240 W" in watts. Understanding the meaning behind these types of ratings is especially crucial to ensure proper operation and meet electrical safety requirements when integrating actuators together with other electrical components. In this article, we will cover the difference between amps, volts, and watts for working with electric linear actuators.
Разбиране на амперите: Измерване на текущия поток
В електротехническата промишленост токът представлява обемния поток на електрони и използва ампери (A) или "ампери" за краткост като мерна единица. Електрическият ток, изразен в ампери, се отнася до това колко кулона електрони преминават през пътя на веригата за секунда.
1 кулон ≈ 6 241 509 074 460 762 607 електрона
1 кулон ≈ 6,24 × 10^18 електрона
1 A ≈ 1 кулон/секунда
Следователно:
1 A ≈ 6,24 × 10^18 електрона/сек
Друга аналогия за визуализиране на потока на електричество през проводници е като да си представим вода, течаща през тръби. Вместо електроните в секунда, намиращи се в ампери (A), водата, течаща през тръби, може да се измерва с единици като литри в секунда (l/s).
Дефиниране на волтове: Разлика в електрическия потенциал
Волтове (V) е единицата за измерване на напрежение, която представлява електрическата потенциална разлика между две точки във верига. Тази потенциална разлика е това, което може да позволи извършването на работа, като например осветяване на крушка или включване/изключване. линеен задвижващ механизъм напред-назад. В зависимост от това дали даден задвижването беше променливотоково или постояннотоково, може да намерите напрежението им, посочено като "ВАК" или "В постоянно напрежение".
J = Единицата за енергия, известна като "джаул"
Напрежение = Потенциална енергия/ електрони
Следователно:
1 V = 1 J/ 1 кулон
Друга аналогия за визуализиране на разликата в електрическия потенциал между (+) положителния и (-) отрицателния полюс на батерията е като да си представим водна помпа, която причинява разлика в налягането на водата. Вместо химични процеси вътре в батерията, които да водят до потенциал за преминаване на електрони от единия полюс към другия, водните помпи имат потенциала да изтеглят вода навътре от едната страна и да я изтласкват през изходния маркуч.
Значението на ома: електрическо съпротивление
В електротехническата индустрия ом (Ω) е единица, използвана за измерване на електрическото съпротивление на товар в дадена верига. Всеки компонент, който се противопоставя или забавя протичането на електрически ток във верига, може да се счита за товар и ще причини известно електрическо съпротивление.
Съпротивление (Ω) = ρ ℓ/ А
Къде:
ρ = електрическо съпротивление на материала, измерено в омметри (Ω·m)
ℓ = дължина на проводника в метри (m)
А = площ на напречното сечение на проводника (m^2)
Друга аналогия за визуализиране на електрическото съпротивление е като да си представим вода, течаща през тръби с различни размери. Замяната на тънки проводници с по-дебели проводници за намаляване на електрическото съпротивление е като замяната на тесни тръби с по-широки, така че водата да може да тече с по-малко ограничения. Също така, по-дългите проводници причиняват по-голямо електрическо съпротивление, точно както по-дългите тръби водят до по-ограничен воден поток поради по-голямата загуба на пренос на енергия.
Разкриване на ватове: Изчисляване на мощност
Уотс (W) е единица, използвана за измерване на електрическа мощност, която може да се изчисли чрез умножаване на напрежението (V) и електрическия ток (I). Измерването както на напрежението, така и на тока с помощта на два измервателни уреда едновременно позволява на потребителя да получи необходимите параметри за... изчисляване на консумацията на енергия на ватовете, консумирани от задвижващ механизъм в даден момент. Това се прави, за да се определи количеството работа, извършена за определен период от време (джаули в секунда). Връзките между мощност, ток и напрежение могат да бъдат намерени в закона на Уат, както е показано по-долу:
P = V × I
Мощност = Напрежение × Ток
1 W = (1 V) × (1 A)
1 W = (1 J/ 1 кулон) × (1 кулон/секунда)
1 W = 1 J/секунда
Друга аналогия за визуализиране на електрическата енергия е като да си представим течаща вода, генерираща енергия чрез падане от определена височина и кацане върху водно колело. Вместо потокът от електричество да причинява работа, извършвана от... DC мотор, потокът от падаща вода причинява въртеливо движение от водно колело, което може да се използва за смилане на зърно в брашно.
Изчисляване и измерване на електрически параметри
Връзките между напрежението, тока и съпротивлението могат да бъдат намерени в закона на Ом, където:
Напрежение = Ток × Съпротивление
V = I × R
I = V/ R
R = V/ I
При определени условия тези формули могат да се използват и в комбинация с тези, открити в закона на Уат, за анализ на верига и стават много полезни при изчисляване на липсваща променлива или параметър. Понякога това може да се дължи на ограниченията в това кои променливи могат да бъдат измерени безопасно или удобно. Тези формули са полезни и в случай че измервателен уред може да измерва определени променливи с по-голяма точност от други.
Мултиметрите са може би най-разпространеният измервателен инструмент в електротехниката, поради цялостната им гъвкавост и способността да измерват повечето електрически параметри, от които се нуждаем. Тъй като мултиметрите могат да се предлагат с различни функции, настройки на обхвата и изисквания за настройка на портовете, е важно правилно да конфигурирате мултицета си съгласно ръководството за потребителя и препоръките на производителя, преди да извършите измерване.
Наличието на DMM (цифров мултицет), вграден във верига, позволява по-директен контакт, което води до по-голяма точност и прецизни отчитания на консумирания ток. Клещите не са идеални за внезапно покачване или спадане на тока и като цяло са по-малко точни в сравнение с цифровия мултицет, но при определени условия те се превръщат в полезни измервателни инструменти. Клещите са по-удобни, тъй като лесно се захващат около проводници, докато DMM изисква от потребителя да прекъсне веригата си, за да постави своя DMM вграден, за да измери тока. Ако токът е непрекъснат, клещите могат да се използват и за опит да се установи дали... електрически задвижващ механизъм е обвързващ или дефектен.
Използване на ампери, волтове и ватове в практически приложения
След като вече сме усвоили основите, можем да приложим тези знания при избора на компонентите, които ще използваме със задвижващите механизми. Кога избор на захранване и/или контролна кутия, трябва да се уверим, че тези устройства са модели, които ще извеждат същата стойност на напрежението като работното напрежение на нашето избран изпълнителен механизъмСъщо така трябва да проверим дали задвижващият механизъм, който ще използваме, има консумиран ток, който е по-малък или равен на номиналния ток, който захранващият блок и/или контролната кутия могат да поемат.
Ако искате да смените захранване или контролер за DC задвижващ механизъм, на който липсва етикет (или няма информация), измерете пада на напрежението между двата му клеми с помощта на мултицет. След това проверете колко ампера консумира двигателят, когато е напълно натоварен. Това ще ви помогне да разберете по-добре консумацията на електрическа енергия на задвижващия механизъм и какви номинални стойности да търсите, ако е необходимо да смените другите електрически компоненти, които ще бъдат свързани към задвижващия механизъм.
В РЕЗЮМЕ
Познаването на различните електрически термини, използвани в индустрията, е от решаващо значение за разбирането кой източник на захранване, контролер и/или задвижващ механизъм ще имат подходящите номинални стойности, за да отговарят на изискванията за електрическа безопасност на другите. То е полезно и за определяне на общите номинални стойности, ограничения и съвместимост на други компоненти, намиращи се в електрическите системи и уреди.
Надяваме се, че сте намерили това за толкова информативно и интересно, колкото и ние, особено ако сте любопитни да научите повече за разликата между ампери, волтове и ватове при използване на задвижващи механизми! Ако имате някакви въпроси или желаете да обсъдите нашите продукти допълнително, не се колебайте да се свържете с нас! Ние сме експерти в това, което правим, и ще се радваме да ви помогнем с каквото можем.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123