Potenciometrai ir valdymo perjungėjai
Kas yra potenciometras?
Žodis potenciometras yra elektroninio komponento pavadinimas. Kita vertus, tai taip pat yra EC variklių greičio reguliatoriaus pavadinimas. Tokiame greičio reguliatoriuje dažniausiai naudojamas elektroninis komponentas. Abiem atvejais žodis „potenciometras“ rodo, kad kažką galima reguliuoti.
Žodis potenciometras yra elektroninio komponento pavadinimas. Kita vertus, tai taip pat yra EC variklių greičio reguliatoriaus pavadinimas. Tokiame greičio reguliatoriuje dažniausiai naudojamas elektroninis komponentas. Abiem atvejais žodis „potenciometras“ rodo, kad kažką galima reguliuoti.
Greičio reguliatorius EC varikliamsAC vs EC varikliui
EC variklis gali būti vertinamas, kaip kintamosios srovės variklio ir įmontuoto greičio reguliatoriaus derinys (taip pat žr. aprašymą AC ir EC varikliai). Šiam integruotam greičio reguliatoriui reikia informacijos apie pageidaujamą variklio greitį. Potenciometras yra viena iš galimybių perduoti pageidaujamą variklio greitį EC varikliui. Štai kodėl potenciometras kartais taip pat apibūdinamas kaip EC variklių greičio reguliatorius. Tikrasis greičio reguliatorius iš tikrųjų yra integruotas į EC variklį, o potenciometras yra prietaisas, kuriuo galima rankiniu būdu nustatyti norimą greitį. Naudojant potenciometrą, galima valdyti EC variklio greitį.
EC variklis gali būti vertinamas, kaip kintamosios srovės variklio ir įmontuoto greičio reguliatoriaus derinys (taip pat žr. aprašymą AC ir EC varikliai). Šiam integruotam greičio reguliatoriui reikia informacijos apie pageidaujamą variklio greitį. Potenciometras yra viena iš galimybių perduoti pageidaujamą variklio greitį EC varikliui. Štai kodėl potenciometras kartais taip pat apibūdinamas kaip EC variklių greičio reguliatorius. Tikrasis greičio reguliatorius iš tikrųjų yra integruotas į EC variklį, o potenciometras yra prietaisas, kuriuo galima rankiniu būdu nustatyti norimą greitį. Naudojant potenciometrą, galima valdyti EC variklio greitį.
Bet kaip tai veikia? Kaip potenciometras gali informuoti EC variklį, kaip greitai jis turėtų suktis? Paprasta: per elektrinį signalą. Techniniu žargonu tai vadinama analoginiu signalu. Tai reiškia, kad šis elektrinis signalas gali būti kintamas tarp minimalios ir didžiausios vertės. Dažniausiai naudojamas analoginis signalas yra nuo 0 iki 10 voltų. Jis gali būti valdomas nuo 0 voltų iki 10 voltų.
Kitaip tariant, potenciometras yra įtaisas, kuris paverčia sukamosios rankenėlės padėtį į analoginį signalą (pvz., 0-10 voltų). Šiuo analoginiu signalu galima valdyti kitą įrenginį. Pavyzdžių begalė, tačiau ŠVOK pasaulyje analoginiai signalai plačiai naudojami EC varikliams valdyti, kintamo greičio reguliatoriams, vožtuvo menčių padėties nustatymui, norimos temperatūros nustatymui ir kt. Šiame straipsnyje mes ir toliau naudosime EC variklio valdymo pavyzdį. Šiame pavyzdyje ventiliatorius sustos, jei valdymo signalas yra 0 voltų. Kai valdymo signalas padidės iki 10 voltų, ventiliatorius įsibėgės iki didžiausio greičio, kuris pasiekiamas esant 10 voltų.
Įvairūs analoginių signalų tipai
Praktiškai yra daug skirtingų analoginių signalų tipų, kurių kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Įrenginys, kuris turi būti valdomas analoginiu signalu, nustato, kokio tipo signalas reikalingas. Kai kuriais atvejais yra keletas variantų.
Praktiškai yra daug skirtingų analoginių signalų tipų, kurių kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Įrenginys, kuris turi būti valdomas analoginiu signalu, nustato, kokio tipo signalas reikalingas. Kai kuriais atvejais yra keletas variantų.
Čia pateikiame dažniausiai naudojamus analoginius signalus:
Įtampos signalai (pvz., 0–10 voltų): šie analoginiai signalai informacijai perduoti naudoja skirtingą įtampą arba potencialą. EC variklis aptiks analoginio signalo įtampos lygį ir pagal tai nustatys pageidaujamą variklio greitį. Ši analoginio signalo forma yra labai populiari, nes signalo vertę galima lengvai išmatuoti voltmetru. Tai labai palengvina trikčių šalinimą.
Trūkumas yra tas, kad kabelio ilgis ribotas. Dėl kabelių elektrinės varžos nukris įtampa, kai kabelis ilgesnis (10 voltų kabelio pradžioje nebebus 10 voltų kabelio gale). Tai lemia mažesnį tikslumą. EC variklio pavyzdyje bus neįmanoma pasiekti didžiausio ventiliatoriaus greičio, jei analoginio signalo kabelis tarp potenciometro ir EC variklio yra per ilgas. Priežastis ta, kad analoginis valdymo signalas negali pasiekti maksimalios 10 voltų vertės dėl įtampos kritimo ilgame kabelyje.
Įtampos signalai (pvz., 0–10 voltų): šie analoginiai signalai informacijai perduoti naudoja skirtingą įtampą arba potencialą. EC variklis aptiks analoginio signalo įtampos lygį ir pagal tai nustatys pageidaujamą variklio greitį. Ši analoginio signalo forma yra labai populiari, nes signalo vertę galima lengvai išmatuoti voltmetru. Tai labai palengvina trikčių šalinimą.
Trūkumas yra tas, kad kabelio ilgis ribotas. Dėl kabelių elektrinės varžos nukris įtampa, kai kabelis ilgesnis (10 voltų kabelio pradžioje nebebus 10 voltų kabelio gale). Tai lemia mažesnį tikslumą. EC variklio pavyzdyje bus neįmanoma pasiekti didžiausio ventiliatoriaus greičio, jei analoginio signalo kabelis tarp potenciometro ir EC variklio yra per ilgas. Priežastis ta, kad analoginis valdymo signalas negali pasiekti maksimalios 10 voltų vertės dėl įtampos kritimo ilgame kabelyje.
Elektrinė varža (pvz., nuo 0 iki 10 kΩ): tai yra labiausiai žinomas būdas perduoti vertę elektronikos pasaulyje. Beje, potenciometras taip pat yra elektroninis komponentas su kintamo pasipriešinimo verte – daugiau apie tai vėliau šiame straipsnyje. Grįžkime prie mūsų pavyzdžio su EC varikliu. EC variklis nustatys pageidaujamą variklio greitį pagal analoginio signalo varžos vertę. Čia taip pat ilgesnis kabelio ilgis tarp potenciometro ir EC variklio sumažins tikslumą dėl didėjančios kabelio elektrinės varžos. Jei kabelio ilgis tarp abiejų įrenginių gali būti trumpas, tai yra paprastas ir ekonomiškas sprendimas.
Srovės signalai (pvz., 4–20 mA): analoginiai signalai, kurie keičia elektros srovę, kad perduotu vertę. EC variklis nustatys variklio greitį pagal analoginio signalo srovę. Kuo daugiau mA aptinkama, tuo didesnis variklio greitis. Šiame pavyzdyje 20 mA atitinka didžiausią variklio greitį.
Didelis privalumas yra tai, kad didėjant kabelio ilgiui, tikslumas neprarandamas. Padidėjusi kabelio elektrinė varža bus kompensuojama analoginiu signalu ir bus pasiekta norima srovė. Taip pat galima aptikti kabelio trūkį (0 mA gali įvykti tik nutrūkus kabeliui, nes minimali analoginio signalo vertė yra 4 mA). Aptikti galimas klaidas yra sudėtingiau, nes srovę išmatuoti sunkiau nei įtampą.
Didelis privalumas yra tai, kad didėjant kabelio ilgiui, tikslumas neprarandamas. Padidėjusi kabelio elektrinė varža bus kompensuojama analoginiu signalu ir bus pasiekta norima srovė. Taip pat galima aptikti kabelio trūkį (0 mA gali įvykti tik nutrūkus kabeliui, nes minimali analoginio signalo vertė yra 4 mA). Aptikti galimas klaidas yra sudėtingiau, nes srovę išmatuoti sunkiau nei įtampą.
Dažnio signalai (pvz., impulsų pločio moduliacija arba PWM): šio tipo analoginis signalas taip pat vadinamas impulsų seka. Tai pastovi impulsų serija, kurios amplitudė (įtampa) yra vienoda. Skirtumas yra impulsų dažnis ir plotis. EC variklis gauna nuolatinę elektros impulsų seriją. Variklio greitis nustatomas pagal impulsų dažnį ir trukmę. Ši analoginio signalo forma nėra jautri didėjančiam elektros pasipriešinimui ar įtampos kritimui dėl ilgesnio kabelio ilgio. Norint teisingai interpretuoti impulsų seką, reikia pažangesnės elektronikos, o galimas klaidas aptikti taip pat ne taip paprasta.
Galų gale visi šie analoginiai signalai daro tą patį: jie perduoda tam tikrą vertę tarp skirtingų įrenginių. Skirtumas tarp šių analoginių signalų tipų gali būti vertinamas kaip to paties pranešimo perdavimas kita kalba.
Galų gale visi šie analoginiai signalai daro tą patį: jie perduoda tam tikrą vertę tarp skirtingų įrenginių. Skirtumas tarp šių analoginių signalų tipų gali būti vertinamas kaip to paties pranešimo perdavimas kita kalba.
Apibendrinant: Įtampos signalai ir elektrinė varža yra paprasti ir tinkami trumpesniems atstumams, srovės ir dažnio signalai yra sudėtingesni ir labiau tinka didesniems atstumams.
Elektroninis komponentas potenciometras
Potenciometras yra trijų gnybtų elektroninis komponentas, kuris veikia kaip kintamasis rezistorius arba įtampos daliklis. Jį sudaro varžinis elementas, slankiojantis arba besisukantis kontaktas ir trys gnybtai: du fiksuoti gnybtai yra prijungti prie varžinio elemento galų. Vienas kintamasis gnybtas (valytuvas) slysta arba sukasi išilgai varžinio elemento, kad keistų varžą ir atitinkamai išėjimo įtampą.
Potenciometras yra trijų gnybtų elektroninis komponentas, kuris veikia kaip kintamasis rezistorius arba įtampos daliklis. Jį sudaro varžinis elementas, slankiojantis arba besisukantis kontaktas ir trys gnybtai: du fiksuoti gnybtai yra prijungti prie varžinio elemento galų. Vienas kintamasis gnybtas (valytuvas) slysta arba sukasi išilgai varžinio elemento, kad keistų varžą ir atitinkamai išėjimo įtampą.
Kai įtampa tiekiama per du fiksuotus gnybtus, valytuvas padalija įtampą pagal savo padėtį išilgai varžinio elemento. Judinant valytuvui, pasikeičia pasipriešinimas viename grandinės segmente, o kartu keičiasi ir kito segmento pasipriešinimas. Taip reguliuojama įtampa tarp valytuvo ir vieno iš fiksuotų gnybtų.
Potenciometras dažnai naudojamas elektroninėje grandinėje, kad vartotojas galėtų lengvai reguliuoti tam tikrą vertę. Pavyzdžiui, norėdami nustatyti radijo garsumą.
Sentera potenciometrų ir valdymo jungiklių asortimentas
EC ventiliatoriaus valdikliai, skirti kintamam ventiliatoriaus greičio valdymui
Paprastai potenciometras naudojamas EC variklių greičiui valdyti ŠVOK versle. Štai kodėl jis taip pat vadinamas EC ventiliatoriaus greičio reguliatoriumi arba EC ventiliatoriaus valdikliais. Potenciometras generuoja valdymo signalą (paprastai 0-10 voltų). Šis valdymo signalas teikia informaciją kitam įrenginiui (pvz., ventiliatoriaus greičio reguliatoriui). Šiame pavyzdyje potenciometras valdymo signalu „informuoja“ ventiliatoriaus greičio reguliatorių apie pageidaujamą ventiliatoriaus greitį. Analoginis signalas gali rodyti tam tikrą reikšmę (pavyzdžiui, 8 voltai = 80%). Ši vertė yra intervale (0–10 voltų arba 0–100 %). Potenciometrai arba EC ventiliatoriaus greičio reguliatoriai generuoja nuolatinį kintamą valdymo signalą, kuris gali būti naudojamas norint nustatyti pageidaujamą ventiliatoriaus greitį.
Paprastai potenciometras naudojamas EC variklių greičiui valdyti ŠVOK versle. Štai kodėl jis taip pat vadinamas EC ventiliatoriaus greičio reguliatoriumi arba EC ventiliatoriaus valdikliais. Potenciometras generuoja valdymo signalą (paprastai 0-10 voltų). Šis valdymo signalas teikia informaciją kitam įrenginiui (pvz., ventiliatoriaus greičio reguliatoriui). Šiame pavyzdyje potenciometras valdymo signalu „informuoja“ ventiliatoriaus greičio reguliatorių apie pageidaujamą ventiliatoriaus greitį. Analoginis signalas gali rodyti tam tikrą reikšmę (pavyzdžiui, 8 voltai = 80%). Ši vertė yra intervale (0–10 voltų arba 0–100 %). Potenciometrai arba EC ventiliatoriaus greičio reguliatoriai generuoja nuolatinį kintamą valdymo signalą, kuris gali būti naudojamas norint nustatyti pageidaujamą ventiliatoriaus greitį.
Sentera gaminių asortimentą sudaro trys EC ventiliatorių greičio reguliatorių grupės. Šios grupės skirstomos pagal maitinimo įtampą, kurios reikia potenciometrams kas jie veiktu:
1. Žema maitinimo įtampa
Šie potenciometrai itin tinkami kartu su EC varikliais, kurie turi 10 voltų nuolatinės srovės (ar panašios) maitinimo įtampos išėjimą. Tai suteikia galimybę vienu kabeliu prijungti tiek maitinimo įtampą, tiek analoginį valdymo signalą.
SDP-E0US serijai reikalinga maitinimo įtampa nuo 5 iki 24 VDC. Išėjimo tipą galima reguliuoti keičiant trumpiklio padėtį. Mažiausia ir maksimali analoginio išėjimo signalo vertė gali būti reguliuojama dviem trimeriais. Trumpiklis ir abu trimeriai yra už priekinio potenciometro skydelio, kur yra prijungti laidai.
SDP-M010 serijai reikalinga 24 VDC maitinimo įtampa. Per priekinio skydelio rankenėlę galima nustatyti analoginį išėjimo signalą. Jei reikia, šią rankenėlę galima atjungti per Modbus RTU ryšį. Jei perjungimas per Modbus RTU ryšį yra aktyvus, analoginis išėjimo signalas seks informaciją atitinkamame Modbus saugojimo registre. Perjungimo metu priekiniame skydelyje esanti rankenėlė išjungiama. Be analoginio išėjimo signalo reguliavimo, visus potenciometro nustatymus galima reguliuoti per Modbus RTU ryšį. Įprastas taikymas yra perjungti priekinio skydelio rankenėlę tam tikrais dienos momentais. Pavyzdžiui, mokyklos pastate. Tada EC ventiliatoriaus greitį galima nustatyti nuotoliniu būdu (per BMS sistemą arba centrinį kompiuterį), kai priekiniame skydelyje esanti rankenėlė yra išjungta.
MTP-D010 serijai reikalinga maitinimo įtampa nuo 3 iki 15 VDC. Šie potenciometrai vis dar yra klasikinio korpuso tipo. Analoginį išėjimo signalą galima nustatyti nuo 10 % iki 100 % tiekiamos įtampos. Pvz. jei šis potenciometras yra prijungtas prie 10 VDC maitinimo įtampos, analoginį išėjimo signalą galima nustatyti nuo 1 iki 10 VDC. Jei ventiliatoriaus greitis yra per didelis iki maksimalios vertės, jį galima sumažinti, pavyzdžiui, iki 1 - 8 voltų.
Šie potenciometrai itin tinkami kartu su EC varikliais, kurie turi 10 voltų nuolatinės srovės (ar panašios) maitinimo įtampos išėjimą. Tai suteikia galimybę vienu kabeliu prijungti tiek maitinimo įtampą, tiek analoginį valdymo signalą.
SDP-E0US serijai reikalinga maitinimo įtampa nuo 5 iki 24 VDC. Išėjimo tipą galima reguliuoti keičiant trumpiklio padėtį. Mažiausia ir maksimali analoginio išėjimo signalo vertė gali būti reguliuojama dviem trimeriais. Trumpiklis ir abu trimeriai yra už priekinio potenciometro skydelio, kur yra prijungti laidai.
SDP-M010 serijai reikalinga 24 VDC maitinimo įtampa. Per priekinio skydelio rankenėlę galima nustatyti analoginį išėjimo signalą. Jei reikia, šią rankenėlę galima atjungti per Modbus RTU ryšį. Jei perjungimas per Modbus RTU ryšį yra aktyvus, analoginis išėjimo signalas seks informaciją atitinkamame Modbus saugojimo registre. Perjungimo metu priekiniame skydelyje esanti rankenėlė išjungiama. Be analoginio išėjimo signalo reguliavimo, visus potenciometro nustatymus galima reguliuoti per Modbus RTU ryšį. Įprastas taikymas yra perjungti priekinio skydelio rankenėlę tam tikrais dienos momentais. Pavyzdžiui, mokyklos pastate. Tada EC ventiliatoriaus greitį galima nustatyti nuotoliniu būdu (per BMS sistemą arba centrinį kompiuterį), kai priekiniame skydelyje esanti rankenėlė yra išjungta.
MTP-D010 serijai reikalinga maitinimo įtampa nuo 3 iki 15 VDC. Šie potenciometrai vis dar yra klasikinio korpuso tipo. Analoginį išėjimo signalą galima nustatyti nuo 10 % iki 100 % tiekiamos įtampos. Pvz. jei šis potenciometras yra prijungtas prie 10 VDC maitinimo įtampos, analoginį išėjimo signalą galima nustatyti nuo 1 iki 10 VDC. Jei ventiliatoriaus greitis yra per didelis iki maksimalios vertės, jį galima sumažinti, pavyzdžiui, iki 1 - 8 voltų.
2. 230 VAC maitinimo įtampa
Šiems potenciometrams reikalinga 230 VAC maitinimo įtampa. Analoginį signalą galima prijungti atskiru kabeliu. Maitinimo kabeliai (230 VAC) ir valdymo signalo kabeliai visada turi būti atskirti, kad būtų išvengta trikdžių. Šie potenciometrai buvo sukurti siekiant generuoti analoginį signalą įrenginiams, kurie neturi 10 voltų nuolatinės srovės (ar panašios) potenciometro maitinimo įtampos išėjimo.
Šiems potenciometrams reikalinga 230 VAC maitinimo įtampa. Analoginį signalą galima prijungti atskiru kabeliu. Maitinimo kabeliai (230 VAC) ir valdymo signalo kabeliai visada turi būti atskirti, kad būtų išvengta trikdžių. Šie potenciometrai buvo sukurti siekiant generuoti analoginį signalą įrenginiams, kurie neturi 10 voltų nuolatinės srovės (ar panašios) potenciometro maitinimo įtampos išėjimo.
3. Maitinimo įtampos nereikalaujantys potenciometrai 10 kOhm
Šiems potenciometrams nereikia maitinimo. Jie suteikia kintamą varžos vertę nuo 0 iki 10 kiloomų (nuo 0 iki 10 000 omų). Tai leidžia šiuos potenciometrus sujungti trijų laidų kabeliu. Vienintelis skirtumas tarp šios grupės gaminių yra jų korpusas.
Šiems potenciometrams nereikia maitinimo. Jie suteikia kintamą varžos vertę nuo 0 iki 10 kiloomų (nuo 0 iki 10 000 omų). Tai leidžia šiuos potenciometrus sujungti trijų laidų kabeliu. Vienintelis skirtumas tarp šios grupės gaminių yra jų korpusas.
EC variklių arba sklendės pavarų valdymo jungikliai
Šie įrenginiai reguliuoja EC ventiliatoriaus greitį pakopomis. Aukščiau paminėti potenciometrai generuoja nuolat kintamą signalą. Tačiau yra tam tikrų situacijų, kuriose vartotojas nori reguliuoti ventiliatoriaus greitį keliais žingsniais nuo minimalaus iki didžiausio, o ne valdyti ventiliatoriu nuosekliai. Tokiu atveju galima naudoti Sentera valdymo jungiklius. Valdymo jungikliai generuoja valdymo signalą 3 pakopomis. Jie padalija analoginį 0-10 voltų signalą trimis atskirai reguliuojamomis pakopomis. Tai leidžia reguliuoti ventiliatoriaus greitį trimis greičiais.
Šie įrenginiai reguliuoja EC ventiliatoriaus greitį pakopomis. Aukščiau paminėti potenciometrai generuoja nuolat kintamą signalą. Tačiau yra tam tikrų situacijų, kuriose vartotojas nori reguliuoti ventiliatoriaus greitį keliais žingsniais nuo minimalaus iki didžiausio, o ne valdyti ventiliatoriu nuosekliai. Tokiu atveju galima naudoti Sentera valdymo jungiklius. Valdymo jungikliai generuoja valdymo signalą 3 pakopomis. Jie padalija analoginį 0-10 voltų signalą trimis atskirai reguliuojamomis pakopomis. Tai leidžia reguliuoti ventiliatoriaus greitį trimis greičiais.
Valdymo jungikliai kintamosios srovės varikliams su keliomis apvijomis
Labai specifinė kintamosios srovės variklių grupė veikia panašiai. Tai yra 3 greičių varikliai, naudojami, pavyzdžiui, lubų ventiliatoriuose. Ši valdymo jungiklių grupė skirta valdyti kintamosios srovės variklius su 3 atskiromis variklio apvijomis. Kiekviena apvija suteikia varikliui skirtingą greitį. Kai apvija yra maitinama, variklis pradeda lėtai suktis. Kai įjungiama antra apvija, variklis sukasi šiek tiek greičiau. Kai įjungiama trečioji apvija, variklis dirba visu greičiu. Norint valdyti tokio tipo kintamosios srovės variklius, reikalingas mechaninis jungiklis, jungiantis 230 V kintamosios srovės maitinimo įtampą su viena iš trijų variklio apvijų. Kad būtų aišku, ši valdymo jungiklių grupė neturi nieko bendra su analoginiais signalais.
Labai specifinė kintamosios srovės variklių grupė veikia panašiai. Tai yra 3 greičių varikliai, naudojami, pavyzdžiui, lubų ventiliatoriuose. Ši valdymo jungiklių grupė skirta valdyti kintamosios srovės variklius su 3 atskiromis variklio apvijomis. Kiekviena apvija suteikia varikliui skirtingą greitį. Kai apvija yra maitinama, variklis pradeda lėtai suktis. Kai įjungiama antra apvija, variklis sukasi šiek tiek greičiau. Kai įjungiama trečioji apvija, variklis dirba visu greičiu. Norint valdyti tokio tipo kintamosios srovės variklius, reikalingas mechaninis jungiklis, jungiantis 230 V kintamosios srovės maitinimo įtampą su viena iš trijų variklio apvijų. Kad būtų aišku, ši valdymo jungiklių grupė neturi nieko bendra su analoginiais signalais.