Когато става въпрос за избор на правилно напрежение за задвижващия механизъм, е изключително важно да се вземе предвид броят на променливите, които ще му позволят да работи с пълния си потенциал. Тези основни съображения включват наличния ток на задвижващия механизъм, напрежението, мощността (т.е. избор на подходящо захранване), падовете на напрежението, както и скоростта и силата, които се изискват от линейния задвижващ механизъм.
Освен това, не само количеството подавано напрежение е важно, но и качеството му. Познаването на разликата между нерегулирано захранване, линейно захранване и импулсно захранване може да ви спести в това отношение. Вместо да се обърквате в масива от разнообразна техническа информация онлайн, нашето основно ръководство ще ви преведе през всички електрически съображения, за да сте сигурни, че разполагате със знанията, необходими за вземане на най-доброто решение за покупка.
Наличност на захранване
Напрежението на задвижващия механизъм може да се подаде по два начина – или с голяма батерия, или, по-често, от захранване. Линейните захранвания приемат променлив ток (AC) и извеждат постоянен ток (DC) чрез серия от стъпки, както следва:
- Променливият ток преминава през понижаващ трансформатор, за да понижи напрежението.
- Пълномостовият токоизправител прекъсва отрицателната полярност на променливотоковия сигнал.
- Верига, състояща се от паралелно свързани кондензатори, изглажда сигнала, за да създаде изходно напрежение, подобно на постоянен ток.
- Регулаторът произвежда специфично постоянно изходно напрежение.
Нерегулираните захранвания нямат регулираща верига и следователно произвеждат вълнообразно изходно напрежение, което е нежелателно, ако се нуждаете от прецизно напрежение. Въпреки това, ако е необходимо достъпно решение за нисковолтов електрически задвижващ източник, тогава нерегулираният захранващ източник е правилният избор.
Линейните захранвания обикновено не са високоефективни, тъй като разсейват голямо количество топлина, когато регулаторът се опитва да намали напрежението и да го поддържа постоянно. Следователно, когато избирате напрежение за задвижващия механизъм, най-добре е да се придържате към импулсно захранване.
Импулсни захранвания
Импулсните захранвания използват полупроводникови техники за превключване, за разлика от линейното регулиране, за да генерират специфично изходно напрежение. Те са много по-ефективни (т.е. с по-малко разсейване на топлина) и често са по-леки поради използването на по-малък трансформатор.
Брой задвижващи механизми
Важно е също да се вземе предвид колко линейни задвижващи механизми възнамерявате да използвате, когато избирате захранванеАко линейните задвижващи механизми са свързани последователно, напрежението на захранването на задвижващия механизъм се споделя между тях. Например, ако имате два линейни задвижващи механизма с 12 VDC, свързани последователно и свързани към захранване с 12 VDC, всеки линеен задвижващ механизъм ще получава само 6 VDC, което означава, че задвижващите механизми работят на половината от капацитета си – не е идеално.
Напротив, паралелното свързване на тези два линейни задвижващи механизма просто би удвоило консумацията на ток, но би запазило напрежението същото, което е добре, стига номиналният ток на захранването ви да не се превишава. Ако е необходимо захранване на повече от един линеен задвижващ механизъм, особено ако те се различават по електрически характеристики, е добра практика да се използват отделни захранвания за всеки от тях.
Падания на напрежението
В някои случаи захранването и линейният задвижващ механизъм могат да бъдат разположени доста далеч един от друг, което изисква дълъг кабел. Това може да причини спад на напрежението по кабела поради вътрешното съпротивление на проводника. Основното уравнение за изчисляване на спада на напрежението по кабела е следното:
Къде:
– пад на напрежение [V].
– дължина на кабела [м].
– ток [А].
– съпротивление на медта [Ω∙mm2/м].
– площ на напречното сечение на кабела [mm2].
Например, използва се линейно задвижване с напрежение 12 VDC при 8A (пълно натоварване). Използва се захранване с номинално напрежение 12 VDC 10A, но с 50 м меден кабел (4 мм2 площ на напречното сечение), свързана към линейния задвижващ механизъм. Използвайки горното уравнение, падът на напрежението е 1,7 V при използване на съпротивление от 0,017*. Следователно, линейният задвижващ механизъм ще работи само при подадено напрежение от 10,3 V.
*Съпротивлението на медта при 20°C, при което падът на напрежението би се увеличил с приблизително 0,4% на Повишаване на °C.
Този пад на напрежение може да бъде много по-висок, ако вземете предвид корекционните таблици, вътрешните падове на напрежението на контролера/драйвера и други електрически загуби, дължащи се на кабелните конектори. Следователно, когато избирате правилното напрежение за вашия линеен задвижващ механизъм, трябва да вземете предвид падовете на напрежението.
Един от начините за минимизиране на пада на напрежението е увеличаването на напречното сечение на кабела, като по този начин се намалява вътрешното съпротивление. Като алтернатива, кабелите могат да бъдат заровени под земята, за да се избегне пряка слънчева светлина и да се предотвратят колебанията в пада на напрежението, дължащи се на различни температури на кабела през деня.
Освен това, за да илюстрира значението на използването на меден кабел в сравнение със стоманен или алуминиев кабел, графиката по-долу показва, че меден кабел има най-нисък пад на напрежение по цялата си дължина.
Скорост и сила
По-бавните линейни задвижващи механизми обикновено означават по-висока изходна сила и обратно. По-високото напрежение обаче е един от индикаторите, които означават, че двигателят на линейния задвижващ механизъм е по-мощен и от него може да се получи повече сила. Напротив, нисковолтов електрически задвижващ механизъм може да бъде сдвоен и със зъбна предавка, за да се ускори линейният задвижващ механизъм или да се увеличи изходната му сила.
И в двата случая е важно да изберете правилното напрежение на задвижващия механизъм, за да може той да работи с максимална производителност. След това, по време на работа, скоростта и силата могат да бъдат намалени с помощта на контролер за намаляване на напрежението, ако е необходимо.
Опции на Progressive Automations
Съществуват две основни опции – да изберете захранване с подходящото напрежение за вашия линеен задвижващ механизъм или да изберете линеен задвижващ механизъм с персонализирано напрежение (с променливо напрежение), който е подходящ за вашето захранване. Що се отнася до последното, Progressive Automations предлага предимно линейни задвижващи механизми с 12 VDC, но има модели, които достигат до 24 VDC, 36 VDC и 48 VDC. Освен това, PA-12 може да бъде персонализиран до 7.5 VDC, ако се използва нисковолтово електрическо захранване за задвижващия механизъм.
Progressive Automations предлага и захранвания, подходящи за техните линейни задвижващи механизми, което улеснява процеса на избор. Както беше обсъдено по-рано, уверете се, че захранването е с достатъчно високо напрежение, за да работи линейният задвижващ механизъм. Ако задвижващият механизъм е с номинално напрежение 12 VDC, използвайте захранване с 12 VDC, при условие че са близо едно до друго, в противен случай изберете захранване с по-високо напрежение, за да компенсирате загубите. Също така, уверете се, че токът на захранването е по-висок от консумирания ток на линейния задвижващ механизъм при пълно натоварване, в противен случай рискувате захранването да прегрее.
Заключение
Очевидно е, че изборът на правилното напрежение за вашия задвижващ механизъм ще гарантира неговата ефективна работа с номиналната скорост и сила. Като знаете да следите за падове на напрежението по кабелите, вида на използваното захранване и желаната скорост/сила, можете да сте сигурни, че вземате правилното решение.