سلام دوستان، اگر از محرک های خطی 12 ولت DC استفاده می کنید - چه علاقه مند به ساخت آسانسورهای DIY باشید، چه صاحب یک کسب و کار کوچک که دکل های اتوماسیون را تجهیز می کند، یا فقط محرک خود را خراب کرده اید و در حال تقلا برای تعمیر هستید - جریان اضافه احتمالا آخرین چیزی است که می خواهید با آن مقابله کنید. من جیک هستم، بخشی از تیمی که منبع نویسی و تنظیم می کندمحرک خطی میکرو 12 ولتبرای انواع پروژه‌ها، و در طول سال‌ها شاهد بوده‌ام که محرک‌های زیادی گرد و غبار را به دلیل مشکلات جریان بیش از حد قابل اجتناب، گاز می‌گیرند.
اول، بیایید آن را واقعی نگه داریم: جریان اضافه برای یک محرک خطی 12 ولت DC چیست؟ این زمانی است که الکتریسیته بیش از حد از موتور و چرخ دنده های محرک عبور می کند که برای کنترل آن ساخته شده است. برای یک واحد 12 ولت، جریان نامی معمولی مانند 2A تا 10A است، بسته به اندازه (یک میکرو کوچک ممکن است کمتر از 2A بکشد، در حالی که یک مدل سنگین می تواند 10A+ را بگیرد). چرا این اتفاق می افتد؟ استال ها بزرگ هستند - اگر محرک شما کاملاً کشیده یا جمع شده باشد و نتواند حرکت کند، موتور به کشیدن جریان ادامه می دهد تا زمانی که چیزی شکسته شود. یا ممکن است بار سنگین‌تر از ظرفیت نامی محرک را بکشید و از سطح عادی عبور کنید. حتی سیم‌کشی‌های نامرتب، مانند اتصالات شل یا سیم‌های فرسوده که باعث اتصال کوتاه می‌شوند، می‌توانند جریان اضافه را سریع ایجاد کنند. خبر بد؟ جریان بیش از حد فقط محرک شما را فوراً از بین نمی‌برد، بلکه برس‌ها را فرسوده می‌کند، گریس چرخ دنده را ذوب می‌کند و طول عمر موتور را به قدری کوتاه می‌کند که قبل از آن از کار می‌افتد. خبر خوب؟ مراحل ساده و قابل اجرا برای متوقف کردن این امر قبل از تبدیل شدن به یک مشکل وجود دارد، بدون نیاز به مدرک مهندسی فانتزی.
ابتدا، ساده ترین راه حل: محرک مناسب را برای بار خود انتخاب کنید. می دانم، می دانم، گرفتن ارزان ترین وسوسه انگیز استمحرک 12 ولت Dcخارج از قفسه، اما کمتر از اندازه محرک شما دلیل شماره 1 جریان بیش از حد است. بیایید یک بررسی سریع ریاضی انجام دهیم: اگر پروژه شما نیاز به افزایش وزن 200 پوندی دارد، یک محرک 150 پوندی تهیه نکنید. یک بافر ایمنی 20 تا 25 درصد به رتبه بار خود اضافه کنید و این نقطه شیرین شماست. به عنوان مثال، اگر روی میز کار 100 پوندی را جابجا می کنید، به سراغ یک محرک با وزن 125 تا 150 پوند بروید، نه 100 پوند. یکی دیگر از مواردی که باید در نظر بگیرید چرخه کاری است - اگر محرک شما قرار است برای مدت طولانی (مثل 10 دقیقه متوالی) کار کند، مدل کوتاه مدت را تهیه نکنید. آن ها برای استفاده سریع و متناوب ساخته شده اند و اجرای بی وقفه آنها جریان را بسیار بالا می برد. اگر به زمان‌های کار طولانی‌تری نیاز دارید، حتی ممکن است بخواهید به یک محرک 24 ولت نگاه کنید (آنها بارها را کارآمدتر مدیریت می‌کنند، بنابراین جریان کمتری برای همان کار مصرف می‌کنند) اگر راه‌اندازی شما اجازه می‌دهد، اما این یک تماس جداگانه است.
در مرحله بعد، محافظ مدار مناسب را نصب کنید - این غیرقابل مذاکره است. قبل از اینکه جریان اضافه باعث خرابی محرک شما شود، اجزای مناسب از بین می‌روند و نصب آنها ارزان و آسان است. اول، فیوزها: برای یک محرک خطی 12 ولت، یک فیوز سریع دمنده را انتخاب کنید که دقیقاً بالاتر از جریان نامی محرک شما باشد. اگر محرک شما 5 آمپر می کشد، از فیوز سریع 6 آمپر استفاده کنید - این به جریان عادی عملکرد اجازه می دهد که عبور کند، اما اگر جریان از یک استال یا کوتاه بالا بیاید، فوراً منفجر می شود. در اینجا از فیوزهای آهسته پرهیز کنید - آنها خیلی طولانی منتظر می مانند و ممکن است محرک شما قبل از روشن شدن فیوز سرخ شود. سپس کلیدهای مدار وجود دارد که قابل استفاده مجدد هستند (اگر می خواهید دستگاه را مرتباً تنظیم مجدد کنید، بسیار بهتر از فیوزها). یک قطع کننده مدار DC با ولتاژ 12 ولت و جریان جریان محرک خود را انتخاب کنید - مطمئن شوید که برای DC درجه بندی شده است، نه AC، زیرا قطع کننده های متناوب برای موتورهای DC یکسان کار نمی کنند. برای میکرو محرک های کوچک (زیر 3A)، حتی یک فیوز ساده قابل تنظیم مجدد (polyfuse) عالی عمل می کند. هنگامی که جریان فعلی افزایش می یابد خاموش می شود و پس از خنک شدن مجدداً تنظیم می شود، بدون نیاز به ابزار. من اینها را روی صدها دستگاه خود تست کرده اممحرک خطی میکرو 12 ولتمدل‌ها، و خرابی‌های محرک را از اضافه جریان تا 70 درصد برای مشتریان ما کاهش داده‌اند.
سپس، به اضافه کردن سوئیچ های محدود و سنسورهای گشتاور فکر کنید. اینها مخصوصاً اگر محرک شما به صورت تمام وقت در اتوماسیون یا تجهیزات سنگین کار می کند بسیار مفید است و قبل از شروع به کار از سکون جلوگیری می کند. سوئیچ های محدود به طور فیزیکی محرک را از امتداد یا جمع شدن تا آخر باز می دارند – بنابراین اگر به انتهای حرکت خود برخورد کند، کلید فوراً برق را قطع می کند و دیگر جریانی از موتور گیر نمی گیرد. سیم‌کشی آنها بسیار آسان است و اکثر محرک‌ها را می‌توان حتی پس از نصب مجدد با آنها مجهز کرد. سنسورهای گشتاور یک پله بالاتر هستند—آنها میزان نیروی اعمال کننده محرک را اندازه می گیرند. اگر به باری برخورد کند که باعث شود گشتاور از حد خود فراتر رود (که به معنای افزایش ناگهانی جریان نیز است)، سنسور قبل از اینکه چیزی قطع شود، برق را قطع می کند. به عنوان مثال، اگر محرک شما دری را حرکت دهد که ناگهان به یک قاب می خورد، سنسور گشتاور بار اضافی را برداشته و موتور را متوقف می کند. ما دیده‌ایم که از اینها در رباتیک کارخانه‌ها و تجهیزات کشاورزی استفاده می‌شود، و اگر به سختی از محرک خود استفاده می‌کنید، ارزش هزینه اضافی کمی را دارند.
صبر کنید، بیایید بررسی سیم کشی و منبع تغذیه را فراموش نکنیم - این مواردی است که به راحتی نادیده گرفته می شود. سیم‌کشی بد باعث افت ولتاژ می‌شود، که باعث می‌شود موتور برای به دست آوردن نیروی مورد نیاز خود سخت‌تر کار کند و منجر به جذب جریان بیشتر شود. اگر سیم کشی شما برای فاصله منبع تغذیه تا محرک بیش از حد نازک باشد یا اتصالات شل باشد، افت ولتاژ 0.5 ولت یا بیشتر را مشاهده خواهید کرد که جریان را حدود 10-15 درصد افزایش می دهد. این ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما به مرور زمان باعث افزایش استرس می شود. قانون سرانگشتی: از سیم گیج 16 برای دویدن زیر 10 فوت، 14 گیج برای 10-20 فوت، 12 گیج برای بیش از 20 فوت استفاده کنید. و همیشه منبع تغذیه خود را بررسی کنید—مطمئن شوید که بیش از جریان اوج محرک شما است، نه فقط جریان نامی. اگر محرک شما در 8 آمپر است، یک منبع تغذیه 10 آمپر یا 12 آمپر دریافت کنید، بنابراین برای ارائه برق نیازی به فشار آوردن ندارد. استفاده از یک منبع تغذیه کم اندازه یکی دیگر از دلایل بی‌صدا جریان اضافه است – این موضوع من را همیشه بالا می‌برد، مردم یک منبع تغذیه 5 آمپر را برای یک محرک 8 آمپر می‌گیرند و متعجب می‌شوند که چرا جریان بیش از حد می‌گیرد.
ترفند دیگر: مدارهای استارت نرم. اینها برای محرک هایی که تحت بار سنگین شروع به کار می کنند عالی هستند. بسیاری از موتورهای 12 ولتی هنگام روشن شدن، جریان عظیمی را که جریان هجومی نامیده می‌شود، افزایش می‌دهند، بسیار بیشتر از جریان نامی خود. این سنبله می تواند فیوزها را زودتر منفجر کند یا موتور را تحت فشار قرار دهد حتی اگر بار مشکلی نداشته باشد. مدارهای استارت نرم به آرامی ولتاژ را به محرک افزایش می دهند، بنابراین جریان به جای افزایش یکباره به تدریج افزایش می یابد. برای محرک‌های کوچک، حتی می‌توانید از یک مدار ساده مبتنی بر ترانزیستور یا برای مدارهای بزرگتر، از یک ماژول شروع نرم از پیش ساخته شده استفاده کنید که مستقیماً روی سیم‌کشی می‌چسبد. ما اینها را به عنوان افزودنی برای خود می فروشیممحرک 12 ولت Dcخط، و آنها به ویژه برای پروژه هایی که در آن محرک شروع به حرکت بار سنگینی مانند میز بالابر یا دروازه می کند، خوب عمل می کنند.
بیایید در مورد اشتباهات رایجی که می بینم مردم مرتکب می شوند صحبت کنیم، فقط برای اینکه آنها را انجام ندهید. اول، نادیده گرفتن سر و صدا یا حرکت آهسته. اگر محرک شما صدای سنگ زنی ایجاد می کند یا حرکت آن بیش از حد معمول طول می کشد، این نشانه آن است که جریان زیادی می کشد. منتظر شکست آن نباشید - موانع، سیم کشی شل یا باری که خیلی سنگین است را بررسی کنید. دوم، وادار کردن محرک از حد خود. بسیاری از علاقه مندان هنگامی که محرک گیر می کند آن را به صورت دستی فشار می دهند، اما این باعث خم شدن چرخ دنده ها و افزایش اصطکاک می شود که دفعه بعد منجر به افزایش جریان جریان می شود. سوم، عدم انجام چک های منظم. هر 3 تا 6 ماه یکبار به سیم کشی خود نگاهی بیندازید، چرخ دنده ها را تمیز کنید تا اصطکاک کم شود و جریان جریان را با یک مولتی متر تست کنید. اگر 20 درصد بالاتر از میزان امتیاز است، این یک پرچم قرمز است—قبل از اینکه به جریان اضافه تبدیل شود، آن را برطرف کنید.
صبر کنید، قبلاً به 24 ولت اشاره کردم و ارزش آن را دارد که به عقب برگردید زیرا جایگزین خوبی است. بسیاری از مردم متوجه نیستند که جابجایی یک بار با یک محرک 24 ولتی نسبت به یک محرک 12 ولت جریان کمتری مصرف می کند. فرض کنید باید 150 پوند حرکت دهید: یک محرک 12 ولتی ممکن است 7.5 آمپر جریان داشته باشد، در حالی که یک محرک 24 ولت نیمی از آن یعنی حدود 3.75 آمپر را می کشد. جریان کمتر به معنای فشار کمتر به موتور، احتمال کمتر جریان اضافه و سیم کشی کوچکتر است. اگر راه‌اندازی شما می‌تواند تعویض به 24 ولت را انجام دهد، این یک برد بلند مدت است—به‌علاوه، مامحرک 24 ولتخط برای افرادی که محرک‌های خود را بدون وقفه اجرا می‌کنند، بازی را تغییر می‌دهد. این برای هر پروژه ای نیست، اما اگر با استرس بار مداوم سر و کار دارید، باید به خاطر داشته باشید.
همچنین، اگر با فضاهای کوچک کار می کنید و به یک واحد جمع و جور نیاز دارید، ما را بررسی کنیدموتور خطی مینیاتوریخط-اینها برای نقاط تنگ ساخته شده‌اند، و ما آنها را با محدودیت‌های فعلی کارخانه پیش‌صلاحیت می‌کنیم، بنابراین نیازی نیست فوراً محافظت بیشتری اضافه کنید. آنها برای وسایل الکترونیکی کوچک، دستگاه‌های پزشکی و روباتیک که در آن فضا محدود است، عالی هستند و بهتر از میکرو محرک‌های خارج از قفسه، جریان اضافه را مدیریت می‌کنند.
در پایان روز، محافظت از محرک خطی 12 ولت DC شما در برابر جریان اضافی لازم نیست پیچیده یا گران باشد. این در مورد انتخاب مناسب برای پروژه شما، اضافه کردن حفاظت مدار ساده، ماندن در بالای بررسی های منظم و اجتناب از اشتباهات رایج است که باعث استرس قابل اجتناب می شود. من افراد زیادی را دیده ام که هر چند ماه یک بار پول خود را برای تعویض محرک ها هدر می دهند، زیرا این مراحل را نادیده می گیرند، اما هنگامی که این اصول را رعایت کردید، محرک شما سال ها دوام خواهد آورد، دیگر خرابی در اواسط پروژه وجود ندارد.
اگر مطمئن نیستید که کدام محرک برای راه‌اندازی شما مناسب است، آیا به یک محرک کوچک نیاز داریدمحرک خطی میکرو 12 ولتبرای یک پروژه کوچک، یک کار سنگینمحرک 12 ولت Dcبرای کارهای صنعتی، یا حتی یک مدل 24 ولت برای مصرف جریان کمتر، برای چت با تیم ما تماس بگیرید. ما می‌توانیم به شما کمک کنیم تا اجزای مناسب را انتخاب کنید، به شما کمک کنیم تا حفاظت را اضافه کنید، یا به هر سؤالی درباره قوی نگه داشتن محرک‌های خود پاسخ دهید.
مراجع:
- دستورالعمل های حفاظت از جریان اضافه جریان محرک خطی DC، انجمن محرک های صنعتی، 2022
- محاسبات بار و جریان موتور خطی، مجله مهندسی اتوماسیون، جلد. 18، شماره 3، 2021
- کاهش جریان هجومی موتور 12 ولت DC، هندبوک Power Electronics، نسخه پنجم، 2020
