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.
Pochopení ampérů: Měření průtoku proudu
V elektrotechnickém průmyslu proud představuje objemový tok elektronů a používá ampéry (A) nebo "zesilovače" zkráceně jako jednotka měření. Elektrický proud vyjádřený v ampérech udává, kolik coulombů elektronů protéká cestou obvodu za sekundu.
1 coulomb ≈ 6 241 509 074 460 762 607 elektronů
1 coulomb ≈ 6,24 × 10^18 elektronů
1 A ≈ 1 coulomb/s
Proto:
1 A ≈ 6,24 × 10^18 elektronů/s
Další analogií pro vizualizaci toku elektřiny vodiči je představa vody proudící potrubím. Místo elektronů za sekundu, které se udávají v ampérech (A), lze vodu proudící potrubím měřit v jednotkách, jako jsou litry za sekundu (l/s).
Definování voltů: Rozdíl elektrického potenciálu
Volty (V) je jednotka měření napětí, která představuje rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body v obvodu. Tento rozdíl potenciálu umožňuje vykonávat práci, jako je rozsvícení žárovky nebo cyklování. lineární aktuátor tam a zpět. V závislosti na tom, zda Pohon byl střídavý nebo stejnosměrný, jejich napětí můžete najít uvedené jako "VAC" nebo "VDC".
J = Jednotka energie známá jako "joule"
Napětí = Potenciální energie / elektrony
Proto:
1 V = 1 J / 1 coulomb
Další analogie pro vizualizaci rozdílu elektrického potenciálu mezi kladným (+) a záporným (-) pólem baterie je jako představit si vodní čerpadlo, které způsobuje rozdíl v tlaku vody. Místo chemických procesů uvnitř baterie, které by způsobovaly potenciál pro tok elektronů z jednoho pólu na druhý, mají vodní čerpadla potenciál nasávat vodu dovnitř na jedné straně a tlačit ji výstupní hadicí.
Význam ohmů: Elektrický odpor
V elektrotechnickém průmyslu je ohm (Ω) jednotka používaná k měření elektrického odporu zátěže uvnitř daného obvodu. Jakákoli součástka, která brání toku elektrického proudu v obvodu nebo ho zpomaluje, může být považována za zátěž a způsobuje určitý elektrický odpor.
Odpor (Ω) = ρ ℓ/ A
Kde:
ρ = elektrický odpor materiálu měřený v ohmmetrech (Ω·m)
ℓ = délka drátu v metrech (m)
A = plocha průřezu drátu (m^2)
Další analogie pro vizualizaci elektrického odporu je představa vody proudící potrubím různých velikostí. Nahrazení tenkých drátů silnějšími dráty pro snížení elektrického odporu je jako nahrazení úzkých trubek širšími, aby voda mohla proudit s menším omezením. Delší dráty také způsobují větší elektrický odpor, stejně jako delší trubky vedou k omezenějšímu toku vody v důsledku větších ztrát přenosu energie.
Odhalování wattů: Výpočet výkonu
Watts (W) je jednotka používaná pro měření elektrického výkonu, kterou lze vypočítat vynásobením napětí (V) a elektrického proudu (I). Měření napětí i proudu pomocí dvou měřicích přístrojů současně umožňuje uživateli získat potřebné parametry pro výpočet spotřeby energie wattů odebíraných aktuátorem v daném okamžiku. Tím se určí množství práce vykonané za určitý časový úsek (jouly za sekundu). Vztahy mezi výkonem, proudem a napětím lze nalézt ve Wattově zákoně, jak je uvedeno níže:
P = V × I
Výkon = Napětí × Proud
1 W = (1 V) × (1 A)
1 W = (1 J/ 1 coulomb) × (1 coulomb/sekundu)
1 W = 1 J/s
Další analogie k vizualizaci elektrické energie je jako představa tekoucí vody, která generuje energii pádem z určité výšky a dopadem na vodní kolo. Místo toho, aby tok elektřiny způsoboval práci vykonanou... Stejnosměrný motorProud padající vody způsobuje rotační pohyb vodního kola, které lze použít k mletí obilí na mouku.
Výpočet a měření elektrických parametrů
Vztahy mezi napětím, proudem a odporem lze nalézt v Ohmově zákoně, kde:
Napětí = Proud × Odpor
V = I × R
I = V/ R
R = V/ I
Za určitých podmínek lze tyto vzorce použít také v kombinaci se vzorci uvedenými ve Wattově zákoně pro analýzu obvodu a stávají se velmi užitečnými při výpočtu chybějící proměnné nebo parametru. To může být někdy způsobeno omezeními v tom, které proměnné lze bezpečně nebo pohodlně měřit. Tyto vzorce jsou také užitečné v případě, že měřicí přístroj dokáže měřit určité proměnné s větší přesností než jiné.
Multimetry jsou pravděpodobně nejběžnějším měřicím přístrojem v elektrotechnice díky své celkové všestrannosti a schopnosti měřit většinu potřebných elektrických parametrů. Vzhledem k tomu, že multimetry mohou mít různé funkce, nastavení rozsahu a požadavky na konfiguraci portů, je důležité před měřením správně nakonfigurovat multimetr podle uživatelské příručky a doporučení výrobce.
Zapojení digitálního multimetru (DMM) do obvodu umožňuje přímější kontakt, což vede k větší přesnosti a přesnějším odečtům odběru proudu. Klešťové měřiče nejsou ideální pro náhlý nárůst nebo pokles proudu a obecně jsou méně přesné ve srovnání s digitálním multimetrem, nicméně za určitých podmínek se stávají užitečnými měřicími přístroji. Klešťové měřiče jsou pohodlnější, protože se snadno upínají kolem vodičů, zatímco u digitálního multimetru je nutné, aby uživatel přerušil obvod, aby mohl DMM umístit do obvodu a měřit proud. Pokud je tok proudu nepřetržitý, lze klešťové měřiče použít také k zjištění, zda... elektrický pohon je závazný nebo vadný.
Použití ampérů, voltů a wattů v praktických aplikacích
Nyní, když máme základy, můžeme tyto znalosti aplikovat při výběru komponent, které budeme používat s aktuátory. Kdy výběr napájecího zdroje a/nebo ovládací skříň, musíme se ujistit, že se jedná o modely zařízení, které budou vydávat stejnou hodnotu napětí, jako je provozní napětí našeho zvolený aktuátorTaké musíme ověřit, zda použitý aktuátor má odběr proudu menší nebo rovný jmenovitému proudu, který má zvládnout napájecí zdroj a/nebo ovládací skříň.
Pokud chcete vyměnit napájecí zdroj nebo regulátor pro stejnosměrný aktuátor, kterému chybí štítek (nebo žádné informace), změřte úbytek napětí mezi jeho dvěma svorkami pomocí multimetru. Poté ověřte, kolik ampérů motor odebírá při plném zatížení. To vám pomůže lépe pochopit spotřebu elektrické energie aktuátoru a jaké parametry hledat, pokud budete potřebovat vyměnit další elektrické komponenty, které budou s aktuátorem zapojeny.
SHRNUTÍ
Znalost různých elektrických termínů používaných v oboru je klíčová pro pochopení toho, který zdroj napájení, regulátor a/nebo akční člen bude mít vhodné jmenovité hodnoty, aby splňoval požadavky na elektrickou bezpečnost ostatních komponent. Je také užitečná pro zjištění obecných jmenovitých hodnot, omezení a kompatibility dalších součástí nacházejících se uvnitř elektrických systémů a spotřebičů.
Doufáme, že jste tyto informace shledali stejně informativní a zajímavé jako my, zejména pokud jste se chtěli dozvědět více o rozdílu mezi ampéry, volty a watty při použití aktuátorů! Máte-li jakékoli dotazy nebo si přejete dále prodiskutovat naše produkty, neváhejte se na nás obrátit! Jsme odborníci v tom, co děláme, a rádi vám pomůžeme, jak jen budeme moci.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123