Όταν πρόκειται να επιλέξετε τη σωστή τάση ενεργοποιητή, είναι κρίσιμο να λάβετε υπόψη τον αριθμό των μεταβλητών που θα του επιτρέψουν να λειτουργήσει στο μέγιστο των δυνατοτήτων του. Αυτές οι βασικές παράμετροι περιλαμβάνουν το διαθέσιμο ρεύμα του ενεργοποιητή, την τάση, την ισχύ (π.χ. επιλογή κατάλληλου τροφοδοτικού), τις πτώσεις τάσης, καθώς και την Ταχύτητα και τη δύναμη που απαιτείτε από τον γραμμικό ενεργοποιητή.
Επιπλέον, δεν έχει σημασία μόνο η ποσότητα της τάσης που παρέχεται, αλλά και η ποιότητα. Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ μη ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού (unregulated), γραμμικού τροφοδοτικού και διακοπτικού τροφοδοτικού (switching) μπορεί να σας εξοικονομήσει χρήματα. Αντί να συγχέεστε από το πλήθος των τεχνικών πληροφοριών στο διαδίκτυο, ο βασικός μας οδηγός θα σας καθοδηγήσει σε όλες τις ηλεκτρικές παραμέτρους, ώστε να είστε έτοιμοι να λάβετε την καλύτερη αγοραστική απόφαση.
Διαθεσιμότητα ισχύος
Η τάση του ενεργοποιητή μπορεί να παρέχεται με δύο τρόπους – είτε με μια μεγάλη μπαταρία είτε, πιο συχνά, με ένα τροφοδοτικό. Τα γραμμικά τροφοδοτικά λαμβάνουν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και παρέχουν συνεχές ρεύμα (DC) μέσω μιας σειράς βημάτων, ως εξής:
- Το AC διέρχεται από μετασχηματιστή υποβιβασμού για να μειωθεί η τάση.
- Ένας ανορθωτής πλήρους γέφυρας αποκόπτει την αρνητική πολικότητα του σήματος AC.
- Ένα κύκλωμα, αποτελούμενο από παράλληλα συνδεδεμένους πυκνωτές, λειαίνει το σήμα ώστε να δημιουργηθεί έξοδος τάσης τύπου DC.
- Ένας σταθεροποιητής παράγει συγκεκριμένη σταθερή τάση εξόδου.
Τα μη ρυθμιζόμενα τροφοδοτικά δεν έχουν κύκλωμα ρύθμισης και, επομένως, παράγουν κυματιστή τάση εξόδου, κάτι ανεπιθύμητο όταν απαιτείται ακριβής τάση. Παρ’ όλα αυτά, αν χρειάζεται οικονομική λύση για πηγή ηλεκτρικού ενεργοποιητή χαμηλής τάσης, τότε ένα μη ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό είναι ο κατάλληλος δρόμος.
Τα γραμμικά τροφοδοτικά τείνουν να μην είναι υψηλής απόδοσης, καθώς διαχέουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας όταν ο σταθεροποιητής μειώνει την τάση και την κρατά σταθερή. Επομένως, όταν επιλέγετε τάση για τον ενεργοποιητή, είναι προτιμότερο να προτιμήσετε ένα διακοπτικό τροφοδοτικό (switching power supply).
Διακοπτικά τροφοδοτικά (Switching)
Το διακοπτικό τροφοδοτικό χρησιμοποιεί τεχνικές μεταγωγής ημιαγωγών, σε αντίθεση με τη γραμμική ρύθμιση, για να παράγει συγκεκριμένη τάση εξόδου. Είναι πολύ πιο αποδοτικό (δηλ. λιγότερη απαγωγή θερμότητας) και συχνά ελαφρύτερο λόγω χρήσης μικρότερου μετασχηματιστή.
Αριθμός ενεργοποιητών
Είναι επίσης σημαντικό να εξετάσετε πόσους γραμμικούς ενεργοποιητές σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε όταν επιλέγετε τροφοδοτικό. Αν οι γραμμικοί ενεργοποιητές συνδεθούν σε σειρά, η τάση του τροφοδοτικού μοιράζεται μεταξύ τους. Για παράδειγμα, αν έχετε δύο γραμμικούς ενεργοποιητές 12VDC σε σειρά συνδεδεμένους σε τροφοδοτικό 12VDC, κάθε γραμμικός ενεργοποιητής θα λάβει μόλις 6VDC, πράγμα που σημαίνει ότι θα λειτουργούν στο μισό της ικανότητάς τους – όχι ιδανικό.
Αντίθετα, η παράλληλη σύνδεση αυτών των δύο γραμμικών ενεργοποιητών θα διπλασίαζε απλώς την απορρόφηση ρεύματος αλλά θα διατηρούσε την τάση ίδια, κάτι αποδεκτό όσο δεν ξεπερνιέται το ονομαστικό ρεύμα του τροφοδοτικού. Αν πρέπει να τροφοδοτηθούν περισσότεροι από ένας γραμμικοί ενεργοποιητές, ειδικά αν διαφέρουν σε ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, είναι καλή πρακτική η χρήση ξεχωριστών τροφοδοτικών για τον καθένα.
Πτώσεις τάσης
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα τροφοδοτικό και ένας γραμμικός ενεργοποιητής μπορεί να βρίσκονται αρκετά μακριά, απαιτώντας μακρύ καλώδιο. Αυτό μπορεί να προκαλέσει πτώση τάσης κατά μήκος του καλωδίου λόγω της εσωτερικής αντίστασης του αγωγού. Η βασική εξίσωση για τον υπολογισμό της πτώσης τάσης σε ένα καλώδιο είναι η εξής:
Όπου:
– πτώση τάσης [V].
– μήκος καλωδίου [m].
– ρεύμα [A].
– ειδική αντίσταση χαλκού [Ω∙mm2/m].
– διατομή καλωδίου [mm2].
Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται τάση γραμμικού ενεργοποιητή 12VDC στα 8A (πλήρες φορτίο). Ένα τροφοδοτικό ονομασμένο στα 12VDC 10A χρησιμοποιείται, αλλά με καλώδιο χαλκού 50m (διατομή 4mm2) συνδεδεμένο στον γραμμικό ενεργοποιητή. Με βάση την παραπάνω εξίσωση, η πτώση τάσης είναι 1,7V χρησιμοποιώντας ειδική αντίσταση 0,017*. Επομένως, ο γραμμικός ενεργοποιητής θα λειτουργεί με παρεχόμενη τάση μόλις 10,3V.
*Η ειδική αντίσταση του χαλκού στους 20°C, όπου η πτώση τάσης αυξάνεται περίπου κατά 0,4% ανά °C αύξησης.
Αυτή η πτώση τάσης μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερη αν λάβετε υπόψη πίνακες διόρθωσης, εσωτερικές πτώσεις τάσης ελεγκτών/οδηγών και άλλες ηλεκτρικές απώλειες λόγω συνδετήρων καλωδίων. Επομένως, κατά την επιλογή της σωστής τάσης για τον γραμμικό ενεργοποιητή σας, πρέπει να συνυπολογίζετε τις πτώσεις τάσης.
Ένας τρόπος να ελαχιστοποιήσετε την πτώση τάσης είναι να αυξήσετε τη διατομή του καλωδίου, μειώνοντας έτσι την εσωτερική αντίσταση. Εναλλακτικά, τα καλώδια μπορούν να θαφτούν υπόγεια για να αποφευχθεί η απευθείας έκθεση στον ήλιο και να προληφθούν οι διακυμάνσεις της πτώσης τάσης λόγω μεταβολών της θερμοκρασίας των καλωδίων στη διάρκεια της ημέρας.
Επιπλέον, για να φανεί η σημασία χρήσης καλωδίου χαλκού έναντι χάλυβα ή αλουμινίου, το παρακάτω γράφημα δείχνει ότι ένα καλώδιο χαλκού έχει τη μικρότερη πτώση τάσης κατά μήκος του.
Ταχύτητα και δύναμη
Πιο αργοί γραμμικοί ενεργοποιητές συνήθως σημαίνουν υψηλότερη δύναμη εξόδου και το αντίστροφο. Ωστόσο, μια υψηλότερη τάση είναι ένας από τους δείκτες ότι ο Κινητήρας του γραμμικού ενεργοποιητή είναι πιο ισχυρός και μπορεί να παρέχει περισσότερη δύναμη. Αντίθετα, ένας ηλεκτρικός ενεργοποιητής χαμηλής τάσης μπορεί να συνδυαστεί με γρανάζωση ώστε να επιταχύνει τον γραμμικό ενεργοποιητή ή να αυξήσει τη δύναμη εξόδου του.
Σε κάθε περίπτωση, είναι σημαντικό να επιλέξετε τη σωστή τάση ενεργοποιητή ώστε να λειτουργεί στην κορυφαία του απόδοση. Κατόπιν, κατά τη λειτουργία, η Ταχύτητα και η δύναμη μπορούν να μειωθούν με χρήση ελεγκτή μειώνοντας την τάση, αν χρειάζεται.
Επιλογές της Progressive Automations
Υπάρχουν δύο βασικές επιλογές – να επιλέξετε τροφοδοτικό με τη σωστή τάση για τον γραμμικό ενεργοποιητή σας ή να προτιμήσετε γραμμικό ενεργοποιητή προσαρμοσμένης τάσης (voltage changing actuator) που ταιριάζει στο τροφοδοτικό σας. Σχετικά με το δεύτερο, η Progressive Automations προσφέρει κυρίως γραμμικούς ενεργοποιητές 12VDC, αλλά υπάρχουν μοντέλα που φτάνουν έως 24VDC, 36VDC και 48VDC. Επιπλέον, ο PA-12 μπορεί να προσαρμοστεί στα 7.5VDC αν χρησιμοποιείται τροφοδοτικό ηλεκτρικού ενεργοποιητή χαμηλής τάσης.
Η Progressive Automations προσφέρει επίσης τροφοδοτικά προσαρμοσμένα στους γραμμικούς ενεργοποιητές της, απλοποιώντας τη διαδικασία επιλογής. Όπως αναφέρθηκε, βεβαιωθείτε ότι το τροφοδοτικό έχει επαρκώς υψηλή τάση για να λειτουργήσει τον γραμμικό ενεργοποιητή. Αν ο ενεργοποιητής είναι ονομασμένος στα 12VDC, τότε χρησιμοποιήστε τροφοδοτικό 12VDC, εφόσον βρίσκονται κοντά· διαφορετικά, προτιμήστε τροφοδοτικό υψηλότερης τάσης για να καλύψετε τις απώλειες. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι το ρεύμα του τροφοδοτικού είναι υψηλότερο από την απορρόφηση ρεύματος του γραμμικού ενεργοποιητή σε πλήρες φορτίο, αλλιώς υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης του τροφοδοτικού.
Συμπέρασμα
Είναι προφανές ότι η επιλογή της σωστής τάσης για τον ενεργοποιητή σας εξασφαλίζει αποδοτική λειτουργία και επίτευξη της ονομαστικής Ταχύτητας και δύναμης. Γνωρίζοντας να εντοπίζετε τις πτώσεις τάσης στην καλωδίωσή σας, τον τύπο τροφοδοτικού που χρησιμοποιείται και την επιθυμητή Ταχύτητα/δύναμη, μπορείτε να είστε βέβαιοι ότι παίρνετε τη σωστή απόφαση.