Elektryczne siłowniki liniowe są napędzane silnikiem AC lub DC. W tym artykule podkreślamy najważniejsze różnice między tymi dwoma typami silników, aby pomóc w wyborze odpowiedniego silnika do siłownika liniowego.
Definicja elektryczna
Silniki AC i DC działają na tej samej zasadzie. Naprzemienne pola magnetyczne spowodowane zmianą kierunku przepływu prądu powodują obrót wału. Różnice między tymi dwoma rodzajami prądu determinują cechy silnika.
DC oznacza prąd stały (Direct Current), a AC oznacza prąd zmienny (Alternating Current). W prądzie stałym przepływ odbywa się stale w jednym kierunku. Spotykamy go często w bateriach i ogniwach paliwowych. W prądzie zmiennym kierunek przepływu odwraca się określoną liczbę razy na sekundę. Gospodarstwa domowe w USA są zasilane prądem zmiennym, który odwraca kierunek 60 razy na sekundę, częściej określanym jako „60 Hz”.
Źródło zasilania
AC jest zwykle wybierany do zastosowań o dużej mocy, na przykład w dużych fabrykach, ponieważ łatwiej go przekształcać z wyższych na niższe napięcia. Ma też mniejsze straty elektryczne na długich dystansach, dlatego jest używany w sieciach energetycznych zasilających domy.
W zastosowaniach o mniejszej mocy spotkasz mieszankę silników AC i DC. Na przykład w naszych domach, gdzie źródłem zasilania jest głównie AC, znajdziesz wentylatory, pralki i przewodowe elektronarzędzia z silnikami AC. W większości zastosowań mobilnych, takich jak samochody czy urządzenia bezprzewodowe, znacznie częściej stosuje się DC, ponieważ są one zasilane z baterii, czyli ze źródła prądu stałego.
Istnieją sposoby konwersji pomiędzy zasilaniem AC i DC. W elektrycznych samochodach Tesla Motors znajdziesz baterię DC, której energia poprzez inwerter zasila silniki AC. W domach masz AC z gniazdka, które zamieniane jest na DC za pomocą konwertera (przykładem jest nasza skrzynka sterująca PA-20, łącząca konwerter z dwukierunkowym sterowaniem w prostym zestawie). Jest to bardzo powszechne w meblach automatycznych wykorzystujących elektryczne siłowniki liniowe, takich jak fotele rozkładane, łóżka szpitalne i biurka z regulacją wysokości.
Trwałość
Jak wspomniano wcześniej, zarówno silniki AC, jak i DC mają naprzemienne pola magnetyczne spowodowane zmianą kierunku przepływu prądu.
Silniki DC mają szczotki i komutator na wirniku, które fizycznie zmieniają drogę przepływu prądu, odwracając jego kierunek. Ponieważ w silnikach AC prąd zmienia się naturalnie, nie ma potrzeby stosowania fizycznego komutatora. Szczotki i komutator w silnikach DC zwiększają wymagania dotyczące konserwacji, często ograniczają prędkość i skracają oczekiwaną żywotność w porównaniu z silnikami AC.
Zwróć uwagę na wyjątek: bezszczotkowy silnik DC. Jak sama nazwa wskazuje, nie używa fizycznych szczotek. Rozwiązuje wiele problemów silników szczotkowanych DC, ale wiąże się z wyższym kosztem i wymaga zewnętrznych sterowników.
Opcje sterowania
Prędkość silnika DC jest proporcjonalna do ilości prądu płynącego przez uzwojenia. Oznacza to, że prędkość silnika DC można zmieniać na różne sposoby, najprostszym jest regulacja napięcia, co można osiągnąć za pomocą prostego rezystora lub urządzenia do regulacji napięcia, takiego jak nasz regulator prędkości AC-14.
Z kolei silniki AC wymagają zmiany częstotliwości zasilania. Potrzebują tzw. przemiennika częstotliwości (Variable Frequency Drive), który zmienia dopływającą częstotliwość AC. Do prostych zastosowań bywa to dość kosztowne w porównaniu z prostszymi rozwiązaniami dostępnymi dla silników DC.
Podsumowanie
Ponadto, poza trzema wymienionymi różnicami, istnieją czynniki takie jak kontrola momentu, wytwarzanie ciepła i wiele innych. Wszystkie są istotne i wpłyną na wybór najlepszego elektrycznego siłownika liniowego do danej aplikacji.Progressive Automations produkuje i dystrybuuje elektryczne siłowniki liniowe DC. Obsługujemy szeroką gamę branż – od medycyny po robotykę. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące naszych produktów i ich dopasowania do Twojej aplikacji, zadzwoń do nas, a nasi kompetentni inżynierowie Ci pomogą.