Hur många EC-fläktar kan jag styra med en 0-10 Volt-signal?
Ingångsimpedans, ingångsmotstånd, även externt motstånd eller belastningsmotstånd, är en egenskap hos ingångarna i en elektrisk utrustning. Den laddar enheten som lägger en spänning på den ingången. Mäta i Ohm i vilken grad en elektrisk krets motsätter sig ett flöde av elektrisk ström när en spänning är imponerad över dess terminaler. Impedans uttrycks som förhållandet mellan spänning imponerad över ett par terminaler till nuvarande flödet mellan dessa terminaler.
Varje strömkälla har en gräns, och även källan till en 0-10 voltsignal är begränsad. Sentera anger gränsen för en 0-10 voltsignal som minsta belastning i databladen. Till exempel ’Analog utgång: 0-10 VDC/ min. belastning 1 kΩ. När den minsta belastningen är ansluten till 0-10 Volt-utgången kommer utgångsströmmen att vara på sitt maximala värde.
Denna minsta belastningsström beror på ingångsimpedansen hos de(n) anslutna EC-motor(erna). Detta värde anges i de tekniska specifikationerna för EC-fläkten eller kan begäras från EC-fläkttillverkaren. Ingångsimpedansen uttrycks i Ohm eller kilo Ohm. 1 kilo Ohm = 1.000 Ohm.
För att beräkna den maximala strömmen tillämpar du Ohm's lag: U [Volt] = R [Ohm] x I [Ampere].
Vi antar att impedansen (Z) och motståndet (R) är identiska för att förenkla förebilden. Detta innebär att: I = U / Z
Om EC-fläkten har en ingångsimpedans på 1.000 Ω blir detta: 10 VDC / 1 kΩ = 0,01 A = 10 mA.
När styrsignalen är 10 Volt och EC-fläkten har en ingångsimpedans på 1.000 Ω kommer en ström på 10 mA att gå genom ledningarna till 0-10 Volt-signalen.
Hur beräknar man den kombinerade impedansen för flera EC-motorer?
Om du vill reglera flera EC-motorer med en 0-10 voltsignal måste du ansluta 0-10 voltsignalen parallellt till EC-motorerna. Varje 0-10 volts ingång för de anslutna EC-motorerna har en viss ingångsimpedans (Z1, Z2 osv.). För att beräkna det maximala antalet EC-motorer som kan styras av 0-10 voltsignalen måste vi beräkna den totala ingångsimpedansen Zeq för alla anslutna EC-motorer. Den totala eller ekvivalenta ingångsimpedansen (Zeq [Ω]) kan beräknas med hjälp av denna formel:
Till exempel: När tre identiska EC-motorer - var och en med en ingångsimpedans på 600 Ω - är parallellt anslutna är deras kombinerade ekvivalenta impedans som följer: 1/Zeq = 1/600 Ω + 1/600 Ω +1/600 Ω = 3/600 Ω.
Deras kombinerade impedans Zeq är alltså 200 Ω.
När den minsta belastningen av 0-10-voltsignalen är 200 Ω och kabellängden är begränsad, är det möjligt att styra de tre EC-motorerna samtidigt via denna 0-10-voltsignal.
Fördelarna med digital kommunikation
Att styra fläkthastigheten via en analog signal har begränsningar. Å ena sidan är antalet EC-motorer som kan styras samtidigt begränsat (minsta belastning). Å andra sidan är kabellängden begränsad. Ju längre kabeln är, desto högre blir motståndet. Detta extra motstånd hos långa kablar påverkar 0-10 voltsignalen och fläkthastigheten. Därför rekommenderas att begränsa kabellängden för den analoga styrsignalen till 10 m och att använda skärmade kablar för att minimera risken för störningar.
När EC-motorer styrs via Modbus RTU-kommunikation är dessa begränsningar inte längre aktuella. Modbus RTU-kommunikation utvecklades för att överföra data på ett tillförlitligt sätt i industriella tillämpningar och i tuffa miljöer. Kabellängder på upp till 1.000 m är inga problem.