Potenza. Wattaggio. Consumo energetico. Tutti questi termini possono essere utilizzati quando si parla del consumo energetico di un attuatore lineare elettrico. Ma cosa significano esattamente e come si calcola il consumo energetico di un motore a 12 Vcc o di qualsiasi altro motore/attuatore lineare? È proprio ciò che intendiamo mostrarvi in questo articolo.
Assorbimento di corrente degli attuatori lineari
Attuatori lineari elettrici che sono fabbricati da Progressive Automations Utilizzare motori a corrente continua (CC). A seconda della forza che l'attuatore lineare può applicare, la dimensione del motore CC varierà. Maggiore è la forza, maggiore sarà la dimensione del motore CC.
I motori CC con un basso assorbimento di corrente saranno in genere utilizzati nel attuatore con una forza nominale inferiore – lo stesso vale per un motore CC con un assorbimento di corrente maggiore per attuatori con valori di forza nominale più elevati. I valori di assorbimento di corrente sono forniti come soglia per la corrente massima che il motore CC assorbirà quando applica una forza pari alla forza nominale di un attuatore.
Ad esempio, un prodotto disponibile PA-04-400 libbre Il modello ha un carico di 400 lbf e un assorbimento di corrente nominale di 12 A. In questo caso, quando all'attuatore vengono applicati 400 lbf, l'assorbimento di corrente sarà di 12 A con un ingresso di 12 Vcc. Sebbene 12 A a 400 lb sia il valore nominale, l'utilizzo dell'attuatore nella vostra applicazione potrebbe comportare l'applicazione di una forza inferiore. Tuttavia, l'assorbimento di corrente del resto del sistema (ad esempio, centralina di controllo, sensori attivi, ecc.) potrebbe comportare un assorbimento di corrente complessivo maggiore, il che significa che il consumo di energia del motore CC sarà maggiore.
Interpolazione dei dati
Simuliamo uno scenario in cui una forza di 150 lbf viene applicata al modello PA-04-400 lb per visualizzare il valore di corrente assorbita da un grafico. Di seguito è riportato un grafico carico-corrente. Dovremo creare un'equazione per interpolare il valore di corrente assorbita a una data forza nominale.
La corrente a vuoto è di 4 A e la corrente a pieno carico è di 12 A. Ciò che osserviamo è una relazione lineare diretta tra l'aumento del carico e l'aumento dell'assorbimento di corrente. Poiché si tratta di una relazione lineare, possiamo applicare una formula lineare:
y = mx + b
Dove,
y = Current (A) at 12 Vcc
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.
Ora possiamo calcolare l'assorbimento di corrente a una forza di 150 libbre inserendolo nella formula della retta.
Utilizzando l'equazione sopra riportata con un carico di 150 libbre, l'assorbimento di corrente calcolato è di 7 A.
Calcolo del consumo energetico
Il consumo energetico del vostro attuatore lineare, in base ai valori ideali e a quelli effettivi, può variare a causa di fattori esterni quali:
- Temperatura ambiente.
- Condizioni operative.
- Variazioni nella costruzione del motore.
- Utilizzo di apparecchiature di controllo di terze parti.
- Forza effettivamente applicata.
Consumo energetico ideale
L'equazione di base per calcolare il consumo energetico è la seguente:
Potenza = Tensione * Corrente
Se vogliamo calcolare il consumo energetico del PA-04-400 lb quando viene applicato un carico di 150 lb, possiamo inserire nell'equazione l'assorbimento di corrente calcolato di 7A.
Utilizzando la formula di consumo energetico sopra riportata, il consumo energetico calcolato per il modello PA-04-400 lb con un carico di 150 lb è di 84 W. Ciò significa che è possibile confrontare diversi modelli o più attuatori lineari all'interno di un sistema per determinarne il consumo energetico e verificare se soddisfa i requisiti dell'applicazione. In caso contrario, è sempre possibile ridurre il carico, optare per un attuatore lineare a basso consumo energetico o ridurre l'assorbimento di corrente complessivo del sistema. Tuttavia, il valore di potenza calcolato sopra è teorico. Pertanto, calcoliamo un valore reale.
Consumo energetico effettivo
Per ottenere una misurazione accurata del consumo energetico dell'attuatore lineare in movimento continuo con un carico applicato fisso, è necessario un voltmetro e un amperometro per misurare la tensione di ingresso e la corrente assorbita effettive.
Ad esempio, la tensione di ingresso potrebbe essere di 12,2 Vcc e la corrente assorbita di 7,4 A. In questo caso, il consumo di potenza sarà di 90,3 W (utilizzando la formula di calcolo del consumo energetico descritta in precedenza). Confrontando il consumo di corrente effettivo con quello ideale, è possibile determinare la variazione percentuale tra i due valori.
Consumo energetico effettivo = 90,3 W
Consumo energetico ideale = 84 W
A fronte di una differenza di 6,3 W, si registra un aumento di potenza del 7,6% rispetto al valore effettivo, calcolato in base al valore ideale.
Regola il tuo sistema di conseguenza.
Grazie a questi calcoli sul consumo energetico, è possibile misurare in modo sicuro e preciso il fabbisogno di energia del sistema, garantendo un'adeguata distribuzione dell'energia e l'applicazione delle opportune misure di sicurezza. Potrebbe essere necessario regolare il carico, l'attuatore lineare o l'alimentatore dell'attuatore lineare per assicurarsi che tutto funzioni correttamente senza superare i limiti.
Vi preghiamo di contattarci al numero 1-800-676-6123 o di inviare un'e-mail al nostro team all'indirizzo sales@progressiveautomations.com Se avete ulteriori domande.