The electrical industry has many different terms used to describe the ratings and requirements of electronic devices. For example, you may have seen a power supply label with a current rating of "20 A", an output voltage of "12 VDC", and a description indicating "240 W" in watts. Understanding the meaning behind these types of ratings is especially crucial to ensure proper operation and meet electrical safety requirements when integrating actuators together with other electrical components. In this article, we will cover the difference between amps, volts, and watts for working with electric linear actuators.
Förstå ampere: Strömflödesmätning
Inom elindustrin representerar ström volymflödet av elektroner och använder ampere (A) eller "förstärkare" förkortat som måttenhet. Den elektriska strömmen uttryckt i ampere avser hur många coulomb elektroner som flödade genom en krets bana per sekund.
1 coulomb ≈ 6 241 509 074 460 762 607 elektroner
1 coulomb ≈ 6,24 × 10^18 elektroner
1 A ≈ 1 coulomb/sekund
Därför:
1 A ≈ 6,24 × 10^18 elektroner/sek
En annan analogi för att visualisera flödet av elektricitet genom ledningar är som att föreställa sig vatten som rinner genom rör. Istället för elektroner per sekund som finns i ampere (A), kan vatten som rinner genom rör mätas med enheter som liter per sekund (l/s).
Definiera volt: Elektrisk potentialskillnad
Volt (V) är måttenheten för spänning som representerar den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter i en krets. Denna potentialskillnad är det som gör att man kan utföra arbete som att tända en glödlampa eller slå på en krets på nytt. linjär ställdon fram och tillbaka. Beroende på om en ställdonet var AC eller DC, kan du hitta deras spänning listad som "VAC" eller "VDC".
J = Energienheten känd som "joule"
Spänning = Potentiell energi/ elektroner
Därför:
1 V = 1 J/1 coulomb
En annan analogi för att visualisera den elektriska potentialskillnaden mellan de (+) positiva och (-) negativa polerna på ett batteri är som att föreställa sig en vattenpump som orsakar en skillnad i vattentryck. Istället för att kemiska processer inuti ett batteri orsakar att elektroner kan flöda från en pol till den andra, har vattenpumpar potential att dra vatten inåt på ena sidan och trycka vatten genom utloppsslangen.
Betydelsen av ohm: elektrisk resistans
Inom elindustrin är ohm (Ω) en enhet som används för att mäta den elektriska resistansen hos en last inuti en given krets. Varje komponent som motverkar eller saktar ner elektrisk ström i en krets kan betraktas som en last och orsakar en viss elektrisk resistans.
Resistans (Ω) = ρ ℓ/ En
Där:
ρ = ett materials elektriska resistivitet mätt i ohmmeter (Ω·m)
ℓ = trådlängd i meter (m)
En = trådens tvärsnittsarea (m^2)
En annan analogi för att visualisera elektriskt motstånd är som att föreställa sig vatten som rinner genom rör av varierande storlekar. Att ersätta tunna trådar med tjockare trådar för att minska det elektriska motståndet är som att ersätta smala rör med bredare så att vattnet kan flöda med mindre begränsning. Dessutom orsakar längre trådar mer elektriskt motstånd, precis som längre rör resulterar i ett mer begränsat vattenflöde på grund av den större energiförlusten.
Att upptäcka watt: Effektberäkning
Watt (W) är en enhet som används för att mäta elektrisk effekt och kan beräknas genom att multiplicera spänning (V) och elektrisk ström (I). Genom att mäta både spänning och ström med två mätinstrument samtidigt kan en användare få de nödvändiga parametrarna för beräkning av strömförbrukningen av de watt som dras av ett ställdon vid ett givet ögonblick. Detta är för att bestämma mängden arbete som utförs under en tidsperiod (joule per sekund). Sambanden mellan effekt, ström och spänning kan hittas i Watts lag enligt nedan:
P = V × I
Effekt = Spänning × Ström
1 W = (1 V) × (1 A)
1 W = (1 J/1 coulomb) × (1 coulomb/sekund)
1 W = 1 J/sekund
En annan analogi för att visualisera elektrisk kraft är som att föreställa sig rinnande vatten som genererar kraft genom att falla från en viss höjd och landa på ett vattenhjul. Istället för att strömflödet orsakar arbete som utförs av en Likströmsmotor, flödet av fallande vatten orsakar en rotationsrörelse från ett vattenhjul som kan användas för att mala spannmål till mjöl.
Beräkning och mätning av elektriska parametrar
Sambanden mellan spänning, ström och resistans kan hittas i Ohms lag, där:
Spänning = Ström × Resistans
V = I × R
I = V/R
R = V/I
Under vissa förhållanden kan dessa formler också användas i kombination med de som finns i Watts lag för att analysera en krets och blir mycket användbara vid beräkning av en saknad variabel eller parameter. Detta kan ibland bero på begränsningar i vilka variabler som kan mätas säkert eller bekvämt. Dessa formler är också användbara om ett mätinstrument kan mäta vissa variabler med större noggrannhet än andra.
Multimetrar är kanske det vanligaste mätinstrumentet inom elområdet på grund av deras mångsidighet och förmåga att mäta de flesta elektriska parametrar vi behöver. Eftersom multimetrar kan ha olika funktioner, mätområdesinställningar och krav på portinstallation är det viktigt att konfigurera multimetern korrekt enligt användarmanualen och tillverkarens rekommendationer innan du gör en mätning.
Att ha en DMM (Digital Multimeter) inline till en krets möjliggör mer direkt kontakt, vilket resulterar i större noggrannhet och exakta strömavläsningar. Tänger är inte idealiska för plötslig strömökning eller -fall och är generellt mindre noggranna jämfört med en digital multimeter, men de blir användbara mätinstrument under vissa förhållanden. Tänger är mer praktiska eftersom de enkelt klämmer runt ledningar medan en DMM kräver att användaren bryter sin krets för att placera sin DMM inline för att mäta ström. Om strömflödet är kontinuerligt kan tänger också användas för att försöka ta reda på om en elektriskt ställdon är bindande eller defekt.
Användning av ampere, volt och watt i praktiska tillämpningar
Nu när vi har behärskat grunderna kan vi tillämpa denna kunskap på hur vi väljer de komponenter vi ska använda med ställdon. När välja en strömförsörjning och/eller kontrollbox, måste vi se till att dessa enheter är modeller som matar ut samma spänningsvärde som driftspänningen för våra valt ställdonVi måste också verifiera att ställdonet vi ska använda har en strömförbrukning som är mindre än eller lika med vad strömförsörjningen och/eller styrenheten är dimensionerad för att hantera.
Om du vill byta ut en strömförsörjning eller styrenhet för ett likströmsställdon som har en saknad etikett (eller ingen information), mät spänningsfallet mellan dess två terminaler med en multimeter. Kontrollera sedan hur många ampere motorn drar när den är fullastad. Detta hjälper till att få en bättre förståelse för ställdonets elektriska strömförbrukning och vilka märkdata man ska leta efter om du behöver byta ut de andra elektriska komponenterna som kommer att kopplas till ställdonet.
I SAMMANFATTNING
Kunskap om de olika elektriska termer som används inom branschen är avgörande för att förstå vilken strömkälla, styrenhet och/eller ställdon som har lämpliga märkdata för att matcha varandras elektriska säkerhetskrav. Det blir också användbart för att ta reda på de allmänna märkdata, begränsningar och kompatibilitet hos andra komponenter som finns i elektriska system och apparater.
Vi hoppas att du tyckte att detta var lika informativt och intressant som vi, särskilt om du var nyfiken på att veta mer om skillnaden mellan ampere, volt och watt när man använder ställdon! Om du har några frågor eller vill diskutera våra produkter ytterligare, tveka inte att kontakta oss! Vi är experter på det vi gör och hjälper dig gärna på alla sätt vi kan.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123