Výkon. Příkon. Spotřeba energie. Všechny tyto pojmy lze použít při diskusi o spotřebě energie elektrického lineárního aktuátoru. Co ale přesně znamenají a jak se vypočítá spotřeba energie 12 VDC motoru nebo jakéhokoli jiného motoru/lineárního aktuátoru? Přesně to vám v tomto článku ukážeme.
Odběr proudu lineárních aktuátorů
Elektrické lineární aktuátory které jsou vyráběny společností Progresivní automatizace Používejte stejnosměrné motory. Velikost stejnosměrného motoru se bude lišit v závislosti na síle, kterou může lineární aktuátor vyvinout. Čím vyšší síla, tím větší je stejnosměrný motor.
Stejnosměrné motory s nízkým odběrem proudu se obvykle používají v pohon s nižší jmenovitou silou – totéž platí pro stejnosměrný motor s vyšším odběrem proudu pro aktuátory s vyšší jmenovitou silou. Jmenovité odběry proudu jsou uvedeny jako prahová hodnota pro maximální proud, který stejnosměrný motor odebere při aplikaci síly rovnající se jmenovité síle aktuátoru.
Například skladem PA-04-400 liber Model má zátěž 400 lbf a jmenovitý odběr proudu 12 A. V tomto případě, když je na aktuátor aplikováno 400 lbf, bude odběr proudu 12 A s 12 VDC vstupem. Přestože je jmenovitá hodnota 12 A při 400 lb, může použití aktuátoru ve vaší aplikaci vést k nižší aplikované síle. Odběr proudu zbytku vašeho systému (tj. řídicí jednotky, aktivních senzorů atd.) by však mohl vést k vyššímu celkovému odběru proudu systému, což znamená, že spotřeba energie stejnosměrného motoru bude vyšší.
Interpolace dat
Spusťme scénář, kde na model PA-04-400 lb působí síla 150 lbf, abychom viděli odečet proudu z grafu. Níže je uveden graf závislosti zatížení na proudu. Budeme muset vytvořit rovnici pro interpolaci odebíraného proudu při zadané jmenovité síle.
Proud naprázdno je 4 A a proud při plném zatížení je 12 A. Vidíme zde přímočarý lineární vztah mezi zvýšením zátěže a zvýšením odběru proudu. Protože se jedná o lineární vztah, můžeme použít vzorec pro lineární vztah:
y = mx + b
Kde,
y = Current (A) at 12 VDC
x = Load (lbs)
m = Slope of the 400 lb PA-04 current versus load line
b = No-load current draw of the PA-04
Since we have all the values for y, b, we need to determine m. To find m, we need to select two arbitrary points on the slope. We will use the no-load and full-load values for y and x. Use the equation below to determine m.
Nyní můžeme vypočítat odběr proudu při síle 150 lb dosazením do vzorce pro lineární rovnici.
Pokud použijete výše uvedenou rovnici se zátěží 150 lb, odběr proudu se vypočítá na 7 A.
Výpočet spotřeby energie
Spotřeba energie vašeho lineárního aktuátoru na základě ideálních a skutečných hodnot se může lišit v důsledku vnějších faktorů, jako například:
- Okolní teplota.
- Provozní podmínky.
- Rozdíl v konstrukci motoru.
- Použití ovládacího zařízení třetích stran.
- Skutečně aplikovaná síla.
Ideální spotřeba energie
Základní rovnice pro výpočet spotřeby energie je následující:
Výkon = Napětí * Proud
Pokud chceme vypočítat spotřebu energie závaží PA-04-400 lb při zatížení 150 lb, můžeme do rovnice dosadit vypočítaný odběr proudu 7 A.
Pomocí výše uvedeného vzorce pro spotřebu energie je vypočítaný odběr energie při hmotnosti 150 lb pro PA-04-400 lb 84 W. To znamená, že můžete porovnat různé modely nebo více lineárních aktuátorů v rámci systému a určit tak spotřebu energie a to, zda odpovídá požadavkům vaší aplikace. Pokud ne, můžete vždy snížit zátěž, zvolit energeticky úsporný lineární aktuátor nebo snížit celkový odběr proudu systému. Výše vypočítaná hodnota příkonu je však teoretická. Pojďme si tedy vypočítat skutečné měření.
Skutečná spotřeba energie
Pro získání skutečného měření spotřeby energie lineárního aktuátoru při nepřetržitém pohybu s pevně aplikovaným zatížením budete potřebovat voltmetr a ampérmetr k měření skutečného vstupního napětí a odběru proudu.
Například vstupní napětí může být 12,2 VDC a odběr proudu může být 7,4 A. V tomto případě bude spotřeba energie 90,3 W (při použití výše popsaného vzorce pro výpočet spotřeby energie). Porovnáním skutečného a ideálního odběru proudu můžeme určit procentuální rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami.
Skutečná spotřeba energie = 90,3 W
Ideální spotřeba energie = 84 W
Pro rozdíl 6,3 W dochází k nárůstu výkonu o 7,6 % oproti ideální hodnotě.
Upravte svůj systém odpovídajícím způsobem
S těmito výpočty spotřeby energie pak můžete bezpečně a přesně změřit požadavky na energii ve vašem systému, abyste zajistili dostatečné rozložení energie a mohli přijmout bezpečnostní opatření. Může se stát, že budete muset upravit buď zátěž, lineární aktuátor, nebo napájení lineárního aktuátoru, abyste zajistili, že vše funguje bez překročení limitů.
Kontaktujte nás prosím na čísle 1-800-676-6123 nebo napište na náš tým e-mail na adrese sales@progressiveautomations.com pokud máte jakékoli další otázky.