Understanding Duty Cycle

Verstehen des Arbeitszyklus

Nathan Bong
Nathan Bong
PA Engineer

In Ihrer Suche nach dem richtigen Aktuator fragen Sie sich vielleicht, was der Arbeitszyklus ist und wie er Ihre Anwendung beeinflusst. Bei der Auswahl eines Aktuators wird der Arbeitszyklus wichtig, wenn Sie riskieren, den Aktuator über seine erwartete Betriebsweise hinaus zu betreiben.

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Was ist ein Aktuator und ein Arbeitszyklus?

Der Arbeitszyklus ist das Verhältnis von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit, normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Das bedeutet, wenn Ihr Aktuator für 20 Sekunden ausfährt und sich dann für weitere 40 Sekunden in Ruhe befindet, bevor der Prozess wiederholt wird, würde der Arbeitszyklus als 33 % ausgedrückt werden. Der angezeigte Prozentsatz ist immer die „Einschaltzeit“ des Aktuators. Um die Ausschaltzeit zu erhalten, subtrahieren Sie den „Einschalt“-Prozentsatz von 100. In diesem Fall erhalten Sie 67 %.

Der Arbeitszyklus ist eine einfache Berechnung:
Berechnung des Arbeitszyklus



D ist der Arbeitszyklus

X ist die Zeit, die das Bauteil läuft.

Y ist die Gesamtzeit, die der Aktuator benötigt, um einen Zyklus abzuschließen.

Wenn unser Aktuator 97 Sekunden ausfährt, sich 45 Sekunden zurückzieht und schließlich 79 Sekunden ruht, würde die Gleichung so aussehen:
Berechnung des Arbeitszyklus von Linearantrieben


Der Arbeitszyklus beträgt 64 %. Die „Einschaltzeit“ beträgt 64 % und die „Ausschaltzeit“ 36 %.

Warum der Arbeitszyklus wichtig ist

Linearantriebe geben, wie jedes hochlaufende Gerät, ungenutzte Energie in Form von Wärme ab. Wenn diese Wärme zu viel wird, können die Komponenten beschädigt werden. Die zulässige Wärmemenge wird durch das Bauteil bestimmt, das die niedrigste zulässige Temperatur hat. Dies ist normalerweise der Motor, kann aber in einigen automatisierten Linearsystemen auch die Zahnräder sein. Der Arbeitszyklus wird mit dieser Temperatur festgelegt, um sicherzustellen, dass der Aktuator nicht überhitzt.

Die Berechnung eines Arbeitszyklus funktioniert, wenn ein Projekt oder eine Anwendung während des gesamten Betriebs mit einem konstanten Tempo läuft. Für Vorgänge, die eine unregelmäßige oder sporadische Betätigung haben, liefert die Verwendung dieser Gleichung als endgültige Antwort nicht immer eine genaue Ablesung des Arbeitszyklus. In einem solchen Fall ist es am besten, den Arbeitszyklus zu berechnen, wenn er am höchsten sein wird. Wenn Ihr Aktuator drei Minuten lang einen Arbeitszyklus von 15 % läuft, können Sie sicher annehmen, dass alle anderen Bewegungen unter diesem Wert liegen werden.

Den Arbeitszyklus senken

Den Arbeitszyklus senken

Wenn der Arbeitszyklus auf seinem höchsten Niveau für diese Kraft und Geschwindigkeit läuft, ist die einzige Möglichkeit, den Arbeitszyklus zu erhöhen (vorausgesetzt, er befindet sich nicht am maximal zulässigen Limit für den Aktuator), die Last, die Geschwindigkeit oder beides zu reduzieren. Umgekehrt kann der Arbeitszyklus gesenkt werden, indem die Last und die Geschwindigkeit erhöht werden.

Am Limit arbeiten

Es ist keine gute Idee, einen Aktuator ständig am Limit seines Arbeitszyklus zu betreiben. Wenn Ihr Aktuator einen Arbeitszyklus von 20 % hat und Sie ihn ständig bei 20 % betreiben, könnte es sein, dass Ihr Aktuator heiß läuft. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit eines Komponentenversagens. Wenn Sie feststellen, dass Sie Ihren Aktuator ständig mit einem Arbeitszyklus von 20 % betreiben müssen, wäre es am besten, einen Aktuator zu finden, der einen Arbeitszyklus von mehr als 20 % angemessen bewältigen kann. 25 % sollten in Ordnung sein.

Nathan Bong

Ingenieur & Copywriting-Spezialist bei Progressive Automations, Progressive Desk
Nathan Bong, Ingenieur & Copywriting-Spezialist bei Progressive Automations, Progressive Desk, ist verantwortlich für die Erstellung und Überprüfung technischer Inhalte wie Artikel, Datenblätter, Benutzerhandbücher, technische Videos und Fallstudien. Als Absolvent des BCIT hat er einen akademischen Hintergrund in Elektrotechnik und Informatik und gleichzeitig praktische Erfahrung im Umgang mit elektrischen Geräten und Werkzeugen.