Güç. Watt değeri. Enerji tüketimi. Elektrikli lineer aktüatörlerin güç tüketimini tartışırken bu terimlerin hepsi kullanılabilir. Peki bunlar tam olarak ne anlama gelir ve 12 VDC bir motorun ya da herhangi bir motorun/lineer aktüatörün güç tüketimi nasıl hesaplanır? İşte bu yazıda tam olarak bunu göstermeyi amaçlıyoruz.
Lineer Aktüatörlerde Çekilen Akım
Elektrikli lineer aktüatörler, Progressive Automations tarafından üretilir ve DC motorlar kullanır. Lineer aktüatörün uygulayabildiği kuvvete bağlı olarak DC motorun boyutu değişir. Kuvvet arttıkça DC motor da büyür.
Düşük akım çeken DC motorlar genellikle daha düşük kuvvet değerine sahip aktüatörlerde kullanılır — aynı durum, daha yüksek kuvvet değerine sahip aktüatörler için daha yüksek akım çeken DC motorlar açısından da geçerlidir. Akım çekişi değerleri, bir aktüatörün nominal kuvvetine eşit bir kuvvet uygulanırken DC motorun çekeceği maksimum akım için eşik değeri olarak verilir.
Örneğin, stokta bulunan PA-04-400 lb modeli 400 lbf yüke ve 12A akım çekişi değerine sahiptir. Bu durumda, aktüatöre 400 lbf uygulandığında, 12 VDC giriş ile çekilen akım 12A olacaktır. 400 lb değerinde 12A nominal değer olsa da, aktüatörün uygulamanızdaki kullanım şekli daha düşük bir kuvvet uygulanmasına yol açabilir. Ancak, sisteminizin geri kalanının (ör. kontrol kutusu, aktif sensörler vb.) çektiği akım, daha yüksek bir toplam sistem akımına neden olabilir; bu da DC motorun güç tüketiminin daha yüksek olacağı anlamına gelir.
Veri Enterpolasyonu
PA-04-400 lb modeline 150 lbf kuvvet uygulandığı bir senaryoyu çalıştırarak grafikten akım okumasına bakalım. Aşağıda yük ile akımın karşılaştırıldığı bir grafik yer alıyor. Belirli bir kuvvet değerindeki akım çekişini enterpolasyonla bulmak için bir denklem oluşturmamız gerekecek.
Yüksüz akım 4A ve tam yükte akım 12A'dir. Gördüğümüz şey, yük artışı ile çekilen akım artışı arasında doğrudan doğrusal bir ilişkidir. Bu ilişki doğrusal olduğundan, doğru denklemini uygulayabiliriz:
y = mx + b
Nerede,
y = 12 VDC'de Akım (A)
x = Yük (lb)
m = PA-04 için akım ile yük doğrusu üzerinde 400 lb eğim
b = PA-04'ün yüksüz durumda çektiği akım
y ve b için tüm değerlere sahip olduğumuza göre, m'yi belirlememiz gerekiyor. m'yi bulmak için eğri üzerinde iki rastgele nokta seçmemiz gerekir. y ve x için yüksüz ve tam yük değerlerini kullanacağız. m'yi belirlemek için aşağıdaki denklemi kullanın.
Şimdi, doğru denklemini kullanarak 150 lb kuvvetteki çekilen akımı hesaplayabiliriz.
Yukarıdaki denklemi 150 lb yükle kullandığınızda, çekilen akım 7A olarak hesaplanır.
Güç Tüketimini Hesaplama
Lineer aktüatörünüzün güç tüketimi, ideal ve gerçek değerlere bağlı olarak aşağıdaki dış faktörler nedeniyle değişebilir:
- Ortam sıcaklığı.
- Çalışma koşulları.
- Motorda üretim farklılıkları.
- Üçüncü taraf kontrol ekipmanı kullanımı.
- Uygulanan gerçek kuvvet.
İdeal Güç Tüketimi
Güç tüketimini hesaplamak için temel denklem şöyledir:
Güç = Gerilim * Akım
150 lb yük uygulanırken PA-04-400 lb'ün güç tüketimini hesaplamak istersek, hesaplanan 7A çekilen akımı denkleme koyabiliriz.
Yukarıdaki güç tüketimi formülünü kullanarak, PA-04-400 lb için 150 lb değerinde hesaplanan güç çekişi 84W'dır. Bu, güç tüketimini belirlemek ve uygulamanızın gereksinimlerine uyup uymadığını görmek için çeşitli modelleri veya bir sistem içindeki birden fazla lineer aktüatörü karşılaştırabileceğiniz anlamına gelir. Uymuyorsa, her zaman yükü azaltabilir, enerji verimli bir lineer aktüatör tercih edebilir veya sisteminizin toplam akım çekişini azaltabilirsiniz. Ancak, yukarıda hesaplanan güç değeri teoriktir. Öyleyse şimdi gerçek bir ölçüm hesaplayalım.
Gerçek Güç Tüketimi
Sabit uygulanan bir yükle sürekli hareket altında lineer aktüatörün güç tüketiminin gerçek bir ölçümünü elde etmek için, gerçek giriş gerilimini ve çekilen akımı ölçmek üzere bir voltmetre ve bir ampermetreye ihtiyacınız olacaktır.
Örneğin, giriş gerilimi 12,2 VDC ve çekilen akım 7,4A olabilir. Bu durumda, (yukarıda açıklanan güç tüketimi formülü kullanıldığında) güç tüketimi 90,3W olacaktır. Gerçek ve ideal çekilen akımı karşılaştırarak iki değer arasındaki yüzde değişimi belirleyebiliriz.
Gerçek Güç Tüketimi = 90,3W
İdeal Güç Tüketimi = 84W
6,3W’lık bir fark için, ideal değerle karşılaştırıldığında yüzde 7,6’lık bir güç artışı vardır.
Sisteminizi Buna Göre Ayarlayın
Bu güç tüketimi hesaplamalarıyla, sisteminizde gerekli güç ihtiyacını güvenli ve doğru şekilde ölçebilir, böylece yeterli güç dağıtımı ve uygulanabilecek güvenlik önlemlerini sağlayabilirsiniz. Sınırları aşmadan her şeyin çalıştığından emin olmak için yükünüzü, lineer aktüatörünüzü veya lineer aktüatör güç kaynağınızı ayarlamanız gerekebilir.
Ek sorularınız varsa lütfen 1-800-676-6123 numaralı telefondan bize ulaşın veya ekibimize sales@progressiveautomations.com adresinden e-posta gönderin.