Lineární aktuátory jsou nepopiratelně hvězdou moderního průmyslu řízení pohybu. Tato elegantní zařízení nacházejí široké uplatnění v řadě odvětví, jako například letecký a kosmický průmysl a zdraví. Jsou stejně důležité i pro domácího spotřebitele a nacházejí uplatnění například v zařízeních každodenního používání péče o trávník.
Díky svému rozsáhlému využití se lineární aktuátory mohou pochlubit nepřeberným množstvím možností přizpůsobení. Dodávají se v různých velikostech, výkonnostních třídách, stupních ochrany; pokud jde o jejich funkce, můžete si vybrat v podstatě cokoli, co si přejete.
Zásadním rozhodnutím při výběru lineárního aktuátoru pro vaši aplikaci je instalace koncového spínače nebo nadproudové ochrany. Probereme, co tyto dvě možnosti znamenají, jejich výhody a nevýhody a proč byste si pro svou aplikaci měli vybrat jednu z nich.
Koncové spínače a nadproudová ochrana: Proč je potřebujete?
Koncové spínače a nadproudové ochrany jsou zodpovědné za zastavení pohonu, když je potřeba jej zastavit, na konci zdvihu a někdy i v jeho polovině.
Z elektrického hlediska slouží stejnému klíčovému účelu ochrany motoru proti nadproudu. Mít v lineárním aktuátoru obvod ochrany proti nadproudu je naprosto nezbytné, protože problémy s nadproudem mohou vést k významnému poškození elektrických součástí, jako je motor a kabeláž.
Nadproud je přímým důsledkem většího zatížení aktuátoru, než snese. Na konci jeho zdvihu je příčinou tohoto zvýšeného zatížení omezení dané pevnou délkou zdvihu rámu. V situacích uprostřed zdvihu může jakákoli fyzická překážka v dráze pohybu způsobit nadproud. Níže uvedený graf vizuálně znázorňuje, jak souvisí zatížení a proud. Ukazuje, že proud je přímo úměrný síle působící na lineární aktuátor.
Cílem je zabránit motoru v odběru proudu pro jakoukoli zátěž za zakroužkovaným bodem, protože všechny kombinace zátěže a proudu nad tímto bodem nejsou bezpečné a je třeba se jim za každou cenu vyhnout.
Co je to koncový spínač?
Koncové spínače jsou elektronická zařízení, která definují konce zdvihu lineárního aktuátoru. Po dosažení kteréhokoli konce svého zdvihu se tyč dotkne koncového spínače, který okamžitě vypne napájení motoru, čímž se zastaví další pohyb tyče a potenciální poškození.
Koncové spínače jsou obvykle nastavitelné v rozsahu zdvihu. To znamená, že pokud máte lineární aktuátor o délce 1 stopy, ale požadovaná délka zdvihu je 9 palců (23 cm), můžete toho dosáhnout posunutím jednoho z koncových spínačů o 3 palce (7,5 cm) směrem k druhému.
Na trhu se setkáte se třemi typy konfigurací koncových spínačů. Podívejme se, co každá z nich obnáší:
Konfigurace 1: Bez zpětné vazby
Koncový spínač bez zpětné vazby je jediným lákadlem. Je schopen přímo odpojit napájení motoru, k výkonu své funkce nepotřebuje žádné další zařízení. Technicky vzato není součástí řídicího systému, ale pouze součástí obvodu.
Toto je standardní, výchozí možnost u většiny lineárních aktuátorů a ze všech tří je nejjednodušší.
Konfigurace 2: Nezávislá zpětná vazba
Tato možnost je pravým opakem té první výše zmíněné. Koncový spínač funguje jako zpětnovazební zařízení v řídicí smyčce, které řídí napájení motoru.
Liší se od koncového spínače „bez zpětné vazby“ tím, že sám o sobě nemůže vypnout napájení motoru, rozhodnutí je v rukou regulátoru.
Výhodou tohoto uspořádání je, že zpětnovazební smyčka je nezávislá na zapojení motoru, což dává uživateli kontrolu nad jeho signálním napětím. Existuje však i nevýhoda. Tato konfigurace není tak spolehlivá jako ostatní, protože součástí konstrukce je nyní další řídicí systém, což zvyšuje složitost a zvyšuje toleranci chyb.
Konfigurace 3: Zpětná vazba v síti
Zpětná vazba v síti kombinuje funkčnost obou zbývajících možností. Koncový spínač funguje jako zpětnovazební jednotka a samotný signál zpětné vazby je zodpovědný za vypnutí motoru.
Co je to nadproudová ochrana?
Nadproudová ochrana lineárního aktuátoru je přesně taková, jak zní. Jedná se o specializované zařízení, které monitoruje proud ve vedení a vypíná motor, pokud je proud příliš vysoký.
Nejlepší způsob, jak tento koncept pochopit, je představit si pojistku, což je nejjednodušší zařízení proti nadproudu. Pokud obvod funguje normálně, tiše sedí, ale aktivuje se v okamžiku, kdy hodnoty proudu dosáhnou nebezpečné úrovně.
Který je nejlepší pro mou aplikaci?
Volba nadproudové ochrany se liší v závislosti na aplikaci. Je důležité vědět, že ačkoliv se zdá, že současné použití obou těchto možností je výhodné, výrobci to obvykle nenabízejí. Většina lineárních aktuátorů umožňuje pouze jednu z nich, takže se musíte rozhodnout, kterou možnost potřebujete.
Zdůraznili jsme některé z hlavních Pro a Proti body pro oba tyto systémy níže. Poté můžete přesně rozhodnout, který z nich lépe vyhovuje vaší aplikaci.
Výhody a nevýhody koncových spínačů
Koncové spínače jsou užitečnou věcí, kterou byste měli mít ve svém lineárním aktuátoru. Stejně jako všechno má však i koupě lineárního aktuátoru s koncovým spínačem své výhody a nevýhody.
Výhody spočívají v rozmanitosti možností, které máte pro koncové spínače. V závislosti na vaší konkrétní aplikaci si můžete zvolit kteroukoli ze tří výše uvedených konfigurací. Dalším pozitivním aspektem této možnosti je, že koncové spínače jsou součástí inteligentních řídicích systémů, což znamená, že si je můžete naprogramovat podle svých potřeb.
Nevýhodou koncových spínačů je, že poskytují ochranu pouze na konci zdvihu. Pokud se váš pohon uprostřed zdvihu setká s problémem, koncový spínač s tím nic nenadělá, což vede k problémům. Pokud jste omylem špatně vypočítali délku zdvihu a nastavili koncové spínače odpovídajícím způsobem, pohon se může potenciálně zničit. Podobně může jakákoli neoprávněná překážka způsobit stejnou katastrofu.
Výhody a nevýhody nadproudové ochrany
Největší výhodou nadproudové ochrany je, že poskytuje ochranu v polovině zdvihu. Na rozdíl od koncových spínačů je schopna vypnout motor kdekoli na jeho dráze. Pokud například používáte lineární pohon pro otvírač garážových vrat a něco se v něm zasekne, když se vrata zavírají, toto zařízení zabrání poškození vypnutím motoru. S koncovým spínačem bude motor pokračovat v činnosti, dokud se vrata, pohon nebo překážka neuvolní.
A major disadvantage of a linear actuator overcurrent protection system is the inability to pair it with an intelligent feedback-based system. This makes your actuator a bit less accurate during overload conditions. The other drawback of overcurrent protection stems from the first one. These devices are designed only to trigger at maximum load, which means they only shut off the motor when current and load have maxed out. Consequently, it may wear out the mechanical end-stops as they are subjected to maximum force for each cycle, requiring some extra maintenance. However, our linear actuators have been rated to deal with repeated stress on the end stops with overcurrent protection.
Co nabízí trh?
Doufáme, že jste nyní v daném tématu mnohem lépe informováni a že vám náš článek pomohl s rozhodnutím, co potřebujete. Progressive Actuators nabízí celou řadu nejmodernějších lineárních aktuátorů, které mohou pozoruhodně doplnit vaše produkty. Máme to nejlepší z naší nabídky. PA-13 který zahrnuje jak koncové spínače, tak i nadproudovou ochranu, a akční členy, jako například PA-01 pokud jste se rozhodli pro to, co potřebujete.
Pokud máte pocit, že před koupí potřebujete odbornou radu, neváhejte se na ni obrátit. kontaktujte nás dozvědět se více!
Zapojení koncového spínače lineárního aktuátoru se zde liší, protože signál zpětné vazby je přiváděn do napájecího vedení motoru. Jedná se o poměrně spolehlivé uspořádání, protože ochrana proti nadproudu je založena na zpětné vazbě a koncový spínač automaticky vypíná motor.
Při výběru této možnosti je třeba zvážit, že zpětnovazební signál musí mít stejné napětí jako napájecí zdroj, protože sdílejí jeden vodič. Musí být zajištěno, aby se signál zvýšil na požadované napětí.