הספק. הספק. צריכת אנרגיה. כל המונחים הללו יכולים לשמש כשדנים בצריכת חשמל של מפעיל ליניארי חשמלי. אבל מה בדיוק המשמעות שלהם וכיצד מחשבים את צריכת החשמל של מנוע 12 וולט DC או כל מנוע/מפעיל ליניארי? זה בדיוק מה שאנחנו מתכוונים להראות לכם במאמר זה.
צריכת זרם של מפעילים ליניאריים
מפעילים ליניאריים חשמליים שמיוצרים על ידי אוטומציות מתקדמות השתמשו במנועי DC. בהתאם לכוח שהמפעיל הליניארי יכול להפעיל, גודל מנוע ה-DC ישתנה. ככל שהכוח גבוה יותר, כך מנוע ה-DC גדול יותר.
מנועי DC בעלי צריכת זרם נמוכה ישמשו בדרך כלל ב- מַפעִיל עם דירוג כוח נמוך יותר - אותו הדבר נכון גם לגבי מנוע DC עם צריכת זרם גבוהה יותר עבור מפעילים עם דירוגי כוח גבוהים יותר. דירוגי צריכת הזרם ניתנים כסף לזרם המרבי שמנוע ה-DC ימשוך בעת הפעלת כוח השווה לכוח המדורג של מפעיל.
לדוגמה, מוצר במלאי PA-04-400 ליברות לדגם זה עומס של 400 ליברות רגל (lbf) וצריכת זרם של 12 אמפר. במקרה זה, כאשר 400 ליברות רגל מופעלים על המפעיל, צריכת הזרם תהיה 12 אמפר עם קלט של 12 וולט DC. למרות ש-12 אמפר ב-400 ליברות הוא הערך המדורג, מקרה השימוש של המפעיל ביישום שלך עשוי לגרום להפעלת כוח נמוך יותר. עם זאת, צריכת הזרם של שאר המערכת (כלומר, תיבת בקרה, חיישנים פעילים וכו') עלולה לגרום לצריכת זרם כוללת גבוהה יותר של המערכת, מה שאומר שצריכת החשמל של מנוע הזרם הישר (DC) תהיה גבוהה יותר.
אינטרפולציה של נתונים
בואו נריץ תרחיש שבו מופעל כוח של 150 ליברות רגל (150 lbf) על דגם PA-04-400 lb כדי לראות את קריאת צריכת הזרם מגרף. להלן גרף של עומס לעומת זרם. נצטרך ליצור משוואה כדי לחשב את צריכת הזרם בדירוג כוח מוגדר.
הזרם ללא עומס הוא 4A וזרם העומס המלא הוא 12A. מה שאנו רואים הוא קשר ליניארי ישיר בין עלייה בעומס לעלייה בצריכת הזרם. מכיוון שזהו קשר ליניארי, נוכל ליישם נוסחה קו ישר:
y = mx + b
אֵיפֹה,
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.
כעת, נוכל לחשב את צריכת הזרם בכוח של 150 ליברות על ידי חיבורה לנוסחה בקו ישר.
כאשר משתמשים במשוואה לעיל עם עומס של 150 ליברות, צריכת הזרם מחושבת ל-7A.
חישוב צריכת חשמל
צריכת החשמל של המפעיל הליניארי שלך, בהתבסס על ערכים אידיאליים וממשיים, עשויה להשתנות עקב גורמים חיצוניים כגון:
- טמפרטורת הסביבה.
- תנאי הפעלה.
- שונות במבנה המנוע.
- שימוש בציוד בקרה של צד שלישי.
- כוח מופעל בפועל.
צריכת חשמל אידיאלית
המשוואה הבסיסית לחישוב צריכת החשמל היא כדלקמן:
הספק = מתח * זרם
אם ברצוננו לחשב את צריכת החשמל של ה-PA-04-400 lb כאשר מופעל עומס של 150 lb, נוכל להכניס למשוואה את צריכת הזרם המחושבת של 7A.
באמצעות נוסחת צריכת החשמל לעיל, צריכת החשמל המחושבת בהספק של 150 ליברות (150 lb) עבור דגם PA-04-400 lb היא 84W. משמעות הדבר היא שניתן להשוות בין דגמים שונים או מפעילים ליניאריים מרובים בתוך מערכת כדי לקבוע את צריכת החשמל והאם היא מתאימה לדרישות היישום שלכם. אם לא, תמיד ניתן להפחית את העומס, לבחור במפעיל ליניארי חסכוני באנרגיה, או להפחית את צריכת הזרם הכוללת של המערכת. עם זאת, ערך ההספק המחושב לעיל הוא תיאורטי. לכן, בואו נחשב מדידה אמיתית.
צריכת חשמל בפועל
כדי לקבל מדידה אמיתית של צריכת החשמל של המפעיל הליניארי בתנועה רציפה עם עומס קבוע, תזדקק למד מתח ומד זרם כדי למדוד את מתח הכניסה וצריכת הזרם בפועל.
לדוגמה, מתח הכניסה עשוי להיות 12.2 וולט DC וצריכת הזרם עשויה להיות 7.4 אמפר. במצב זה, צריכת החשמל תהיה 90.3 וואט (כאשר משתמשים בנוסחת צריכת החשמל שתוארה לעיל). על ידי השוואה בין צריכת הזרם בפועל לבין צריכת הזרם האידיאלית, נוכל לקבוע את השינוי באחוזים בין שני הערכים.
צריכת חשמל בפועל = 90.3W
צריכת חשמל אידיאלית = 84W
עבור הפרש של 6.3W, יש עלייה של 7.6% בהספק בהתבסס על הערך האידיאלי בהשוואה לערך בפועל.
התאם את המערכת שלך בהתאם
בעזרת חישובי צריכת החשמל הללו, תוכלו למדוד בבטחה ובדייקנות את דרישת החשמל במערכת שלכם כדי לאפשר חלוקת חשמל מספקת וליישם אמצעי בטיחות. ייתכן שתגלו שתצטרכו להתאים את העומס, את המפעיל הליניארי או את ספק הכוח של המפעיל הליניארי כדי להבטיח שהכל יפעל מבלי לחרוג מהמגבלות.
אנא צרו איתנו קשר בטלפון 1-800-676-6123 או שלחו דוא"ל לצוות שלנו בכתובת sales@progressiveautomations.com אם יש לך שאלות נוספות.