Greičio reguliatorius EC varikliams, AC prieš EC variklius
EC variklis gali būti vertinamas kaip kintamosios srovės variklio ir įmontuoto greičio reguliatoriaus derinys (taip pat žr. straipsnį 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, EC variklio greitis gali būti reguliuojamas tolygiai.
EC variklis gali būti vertinamas kaip kintamosios srovės variklio ir įmontuoto greičio reguliatoriaus derinys (taip pat žr. straipsnį 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, EC variklio greitis gali būti reguliuojamas tolygiai.
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 nuolat kintamas tarp minimalios ir didžiausios vertės. Dažniausiai naudojamas analoginis signalas yra nuo 0 iki 10 voltų. Jis gali svyruoti 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. 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 signalo reikia. 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 signalo reikia. 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 trikdžių šalinimą.
Trūkumas yra tas, kad kabelio ilgis turi likti 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 trikdžių šalinimą.
Trūkumas yra tas, kad kabelio ilgis turi likti 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 praneštų 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 arba 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.
Galų gale visi šie analoginiai signalai daro tą patį: jie perduoda arba 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 (vadinamas valytuvu) 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 (vadinamas valytuvu) 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 valytuvą, 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.