Fuerza. Potencia. Consumo de energía. Todos estos términos se pueden utilizar cuando se habla del consumo de energía de los actuadores eléctricos.
Los actuadores lineales eléctricos fabricados por Progressive Automations utilizan motores de CC. Dependiendo de la fuerza que pueda aplicar el actuador, el tamaño del motor de CC variará. Cuanto mayor sea la fuerza, mayor será el motor de CC.
Los motores de CC con un consumo de corriente bajo generalmente se usarán en el actuador con una clasificación de fuerza más baja; lo mismo ocurre con un motor de CC con un consumo de corriente más alto para actuadores con clasificaciones de fuerza más altas.
Los valores nominales de consumo de corriente se proporcionan como un umbral para la corriente máxima que consumirá el motor de CC al aplicar una fuerza igual a la fuerza nominal de un actuador.
Por ejemplo, un modelo PA-04-400LB en stock tiene una carga de 400 lbf y un consumo de corriente nominal de 12 A. En este caso, cuando se aplican 400 lbf al actuador, el consumo de corriente será de 12 A con una entrada de 12 V CC. Aunque el valor nominal es 12 A a 400 lb, el caso de uso del actuador en su aplicación puede resultar en la aplicación de una fuerza menor.
Interpolación de datos
Ejecutemos un escenario en el que se aplica una fuerza de 150 lbf al modelo PA-04-400LB.
A continuación se muestra un gráfico de carga versus corriente. Necesitaremos crear una ecuación para interpolar el consumo de corriente en una clasificación de fuerza específica.
La corriente sin carga es de 4A y la corriente de carga completa es de 12A. Lo que vemos es una relación lineal directa entre un aumento en la carga y un aumento en el consumo de corriente. Como se trata de una relación lineal, podemos aplicar la fórmula:
y = mx + b
Dónde,
y = Corriente (A) a 12 VCC
x = Carga (LBS)
m = Pendiente de la línea de corriente versus carga del 400LB PA-04
b = Consumo de corriente sin carga del PA-04
Como tenemos todos los valores para y, b, necesitamos determinar m
Para encontrar m, necesitamos seleccionar dos puntos arbitrarios en la pendiente. Usaremos los valores sin carga y con carga completa para y y x .
Ahora, podemos calcular el consumo de corriente con 150 libras de fuerza ingresando la fórmula.
El sorteo actual a 150 libras es 7A.
Calcular el consumo de energía
El consumo de energía basado en valores ideales y reales puede variar debido a factores externos como:
- Temperatura ambiente
- Condiciones de operación
- Variación en la construcción del motor.
- Uso de equipos de control de terceros.
- Fuerza aplicada real
El consumo de energía CC se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Potencia = Voltaje * Corriente
Si queremos calcular el consumo de energía del PA-04-400LBS cuando se aplica una carga de 150 LB, podemos introducir el consumo de corriente calculado de 7 A en la ecuación.
El consumo de energía calculado a 150 LB para el PA-04-400LB es 84W.
Consumo de energía medido
Para obtener una medición real del consumo de energía en movimiento continuo con una carga aplicada fija, necesitará un voltímetro y un amperímetro para medir el voltaje de entrada real y el consumo de corriente.
Por ejemplo, el voltaje de entrada puede ser de 12,2 V CC y el consumo de corriente puede ser de 7,4 A. En esta circunstancia, el consumo eléctrico será de 90,3W.
Al comparar el consumo de corriente medido con el calculado, podemos determinar el cambio porcentual entre los dos valores.
Medido = 90,3W
Calculado = 84W
Para una diferencia de 6,3 W, hay un aumento de potencia del 7,6 % según los valores medidos en comparación con el valor calculado.
Con esta información, podrá medir de forma segura y precisa los requisitos de energía en su sistema para permitir una distribución de energía suficiente y medidas de seguridad que se puedan aplicar.
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