Bij het kiezen van de juiste actuatorspanning is het cruciaal rekening te houden met het aantal variabelen dat hem in staat stelt op zijn volle potentieel te werken. Belangrijkste overwegingen zijn de beschikbare actuatorstroom, spanning, vermogen (d.w.z. het kiezen van een geschikte voeding), spanningsvallen en de Snelheid en kracht die u van de lineaire actuator nodig hebt.
Bovendien gaat het niet alleen om de hoeveelheid aangeleverde spanning, maar ook om de kwaliteit. Het verschil kennen tussen een ongeregelde voeding, een lineaire voeding en een schakelende voeding kan u hierbij geld besparen. In plaats van te verdwalen in de vele uiteenlopende technische informatie online, leidt onze essentiële gids u door alle elektrische overwegingen zodat u de kennis hebt om de beste aankoopbeslissing te nemen.
Beschikbaarheid van vermogen
Actuatorspanning kan op twee manieren worden geleverd – met een grote batterij of, vaker, met een voeding. Lineaire voedingen nemen wisselstroom (AC) op en geven gelijkstroom (DC) af via de volgende stappen:
- AC gaat door een verlagende transformator (step-down) om de spanning te verlagen.
- Een volbrug-gelijkrichter snijdt de negatieve polariteit van het AC-signaal weg.
- Een schakeling met parallel geschakelde Condensatoren strijkt het signal glad om een DC-achtige uitgangsspanning te creëren.
- Een regelaar levert een specifieke, constante uitgangsspanning.
Ongeregelde voedingen hebben geen regelcircuit en produceren daarom een gerimpelde uitgangsspanning, wat onwenselijk is als u een precieze spanning nodig hebt. Heeft u echter een betaalbare oplossing voor een laagspanningsbron voor een elektrische actuator nodig, dan is een ongeregelde voeding de aangewezen weg.
Lineaire voedingen zijn doorgaans niet erg efficiënt, omdat ze veel warmte afvoeren wanneer de regelaar de spanning verlaagt en constant probeert te houden. Daarom is het bij het kiezen van een spanning voor de actuator het beste te kiezen voor een schakelende voeding.
Schakelende voedingen
Een schakelende voeding gebruikt halfgeleider-schakeltechnieken, in tegenstelling tot lineaire regeling, om een specifieke uitgangsspanning te produceren. Ze zijn veel efficiënter (d.w.z. minder warmteafgifte) en vaak lichter dankzij het gebruik van een kleinere transformator.
Aantal actuatoren
Het is ook belangrijk om te overwegen hoeveel lineaire actuatoren u wilt gebruiken bij het selecteren van een voeding. Als lineaire actuatoren in serie zijn aangesloten, wordt de actuatorspanning van de voeding onder hen verdeeld. Als u bijvoorbeeld twee 12VDC lineaire actuatoren in serie hebt die op een 12VDC-voeding zijn aangesloten, ontvangt elke lineaire actuator slechts 6VDC, wat betekent dat de actuatoren op de helft van hun capaciteit draaien – niet ideaal.
Sluit u die twee lineaire actuatoren daarentegen parallel aan, dan verdubbelt alleen de Stroomafname, terwijl de spanning gelijk blijft, wat prima is zolang de nominale Stroom van uw voeding niet wordt overschreden. Als meer dan één lineaire actuator moet worden gevoed, vooral als ze in elektrische eigenschappen verschillen, is het goed om aparte voedingen voor elk te gebruiken.
Spanningsvallen
In sommige gevallen kunnen een voeding en een lineaire actuator behoorlijk ver uit elkaar staan, waardoor een lange kabel nodig is. Dit kan een spanningsval over de kabel veroorzaken door de inwendige weerstand van de geleider. De basisvergelijking om de spanningsval over een kabel te berekenen is als volgt:
Where:
– spanningsval [V].
– kabellengte [m].
– Stroom [A].
– soortelijke weerstand van koper [Ω∙mm2/m].
– doorsnede van de kabel [mm2].
Bijvoorbeeld: een actuatorspanning van 12VDC bij 8A (volledige Belasting) wordt gebruikt. Een voeding, gewaardeerd op 12VDC 10A, wordt gebruikt met een koperen kabel van 50 m (doorsnede 4 mm2) die op de lineaire actuator is aangesloten. Met de bovenstaande vergelijking is de spanningsval 1,7V bij een soortelijke weerstand van 0,017*. De lineaire actuator zou dus slechts op een aangeleverde spanning van 10,3V draaien.
*De soortelijke weerstand van koper bij 20°C, waarbij de spanningsval met circa 0,4% per °C toename zou stijgen.
Deze spanningsval kan veel hoger zijn als u correctietabellen, interne spanningsvallen van controller/driver en andere elektrische verliezen door kabelconnectoren meeneemt. Houd daarom bij het kiezen van de juiste spanning voor uw lineaire actuator rekening met de spanningsvallen.
Eén manier om de spanningsval te minimaliseren is de doorsnede van de kabel te vergroten en zo de inwendige weerstand te verlagen. Als alternatief kunnen kabels ondergronds worden gelegd om direct zonlicht te vermijden en schommelende spanningsvallen door wisselende kabeltemperaturen gedurende de dag te voorkomen.
Daarnaast toont de onderstaande grafiek, om het belang te illustreren van het gebruik van een koperen kabel ten opzichte van een stalen of aluminium kabel, dat een koperen kabel de laagste spanningsval over zijn lengte heeft.
Snelheid en kracht
Langzamere lineaire actuatoren betekenen doorgaans een hogere krachtafgifte en omgekeerd. Een hogere spanning is echter een van de aanwijzingen dat de motor van de lineaire actuator krachtiger is en er meer kracht uit kan komen. Omgekeerd kan een laagspanningsmotor ook worden gecombineerd met een tandwieloverbrenging om de lineaire actuator te versnellen of zijn krachtafgifte te vergroten.
Hoe dan ook, het is belangrijk om de juiste actuatorspanning te selecteren zodat hij op piekprestaties kan werken. Tijdens het bedrijf kunnen de Snelheid en kracht vervolgens worden verlaagd door met een controller de spanning te verlagen, indien nodig.
Opties van Progressive Automations
Er zijn twee hoofdopties – kies een voeding met de juiste spanning voor uw lineaire actuator of ga voor een spanningsaangepaste (spanning wijzigende actuator) lineaire actuator die past bij uw voeding. Wat dat laatste betreft: Progressive Automations biedt voornamelijk 12VDC lineaire actuatoren aan, maar er zijn modellen die tot 24VDC, 36VDC en 48VDC gaan. Bovendien kan de PA-12 worden aangepast naar 7,5VDC als een laagspanningsvoeding voor een elektrische actuator wordt gebruikt.
Progressive Automations biedt ook voedingen die geschikt zijn voor hun lineaire actuatoren, wat het selectieproces eenvoudiger maakt. Zorg er, zoals eerder besproken, voor dat de voeding een voldoende hoge spanning heeft om de lineaire actuator te bedienen. Als de actuator is beoordeeld op 12VDC, gebruik dan een 12VDC-voeding, mits ze dicht bij elkaar staan; kies anders een voeding met een hogere spanning om verliezen te compenseren. Zorg er ook voor dat de Stroom van de voeding hoger is dan de Stroomafname van de lineaire actuator bij volledige Belasting, anders loopt u het risico dat de voeding oververhit raakt.
Conclusie
Het is duidelijk dat het kiezen van de juiste spanning voor uw actuator ervoor zorgt dat hij efficiënt presteert en zijn nominale Snelheid en kracht haalt. Door te letten op spanningsvallen in uw bekabeling, het type voeding dat wordt gebruikt en de gewenste Snelheid/kracht, kunt u er zeker van zijn dat u de juiste keuze maakt.