Егер сіз зауыттағы басқару шкафында уақыт өткізген болсаңыз, релелерді, контакторларды басқару және басқа автоматтандыру құрылғыларын басқару/қуаттандыру үшін 24 вольтты тұрақты ток пайдаланылатынын байқаған боларсыз. Автоматтандыру саласы осы 24 В тұрақты токты төмен вольтты қуат пен сигнал беру үшін стандарт ретінде пайдаланады, бірақ неліктен дәл осы кернеу және неліктен тұрақты ток? 24 В тұрақты токты соншалықты ерекше ететін не, оны соншалықты көп түрлі қолданбалар үшін пайдалануға болады?Бұл мақалада біз 24 В тұрақты токты пайдалануымыздың әртүрлі себептерін қарастырамыз және бұл стандартты басқару панелімізде кездесетін басқа кернеулермен салыстырамыз.Басқару шкафындағы қауіпсіздікТек операторлар ғана емес, тіпті басқару шкафындағы құрылғылар да қауіпсіз болуы керек, және бұл құрылғылардың қауіпсіздігін қамтамасыз етудің бір жолы - өте төмен кернеулі немесе ELV деп саналатын кернеу диапазонын пайдалану. ELV - бұл 120 В тұрақты токтан төмен және 50 В айнымалы токтан төмен кернеу. Бұл диапазондағы кернеу біреудің денесімен тізбекті үзген жағдайда электр тогының соғуына әкелетін ықтималдығы аз деп саналады. Өте төмен кернеудің жіктелуі IEC 60038 және Ұлыбританияның IET стандарттарымен анықталған.Демек, 24 В тұрақты токты таңдаудың бірінші себебі осы: ол қауіпсіз жұмыс ортасын қамтамасыз етеді.Кернеудің төмендеуіЕгер сіз мектепте электр теориясы сабағынан өткен болсаңыз немесе интернеттен бейнелер көрген болсаңыз, кернеу, ток күші және кедергі арасындағы байланысты анықтайтын Ом заңы туралы білген боларсыз. Кернеудің төмендеуі - токтың кедергі арқылы өтуіне байланысты жоғалатын кернеу мөлшері, ал кедергінің кең таралған көзі - кабельдің ұзындығы. Кабель неғұрлым ұзын болса, тізбектегі кедергі соғұрлым көп болады, сондықтан кернеудің төмендеуі соғұрлым жоғары болады.Кабель кедергісін азайту үшін кабельдің көлденең қимасының ауданын ұлғайту қажет болады (негізінен, үлкенірек диаметрлі кабельді пайдаланыңыз), бірақ бұл қымбатқа түседі және жоғары икемді жағдайларда практикалық емес.Балама нұсқа - кернеуді арттыру. Бұл жүктемеге қажетті ток күшін төмендетеді (кернеу, ток күші және қуат арасындағы байланысты түсіндіретін Ватт заңымен дәлелденген) және осылайша кернеудің төмендеуін төмендетеді (Ом заңымен дәлелденген).Зерттеулер арқылы инженерлер үлкен диаметрлі сымдарды пайдаланбай, салыстырмалы түрде ұзын кабельдік желілерді орналастыру үшін 24 вольттың өте қолайлы кернеу екенін анықтады.Шулы орталарШулы өндірістік орталар естілетін шуылға емес, электр шуылына жатады.VFD, сервожетектер немесе үлкен контакторлары бар кез келген жабдық электр жүйесінде айтарлықтай электрлік шу немесе электромагниттік кедергілер тудырады. Егер басқару кернеуі 5 В тұрақты ток сияқты аз болса, бұл электрлік шу қабылдау құрылғыларының шуды іске қосу сигналы ретінде қабылдауына әкелуі мүмкін.Басқару деңгейі ретінде 24 вольтты қолданғанда, электр шуының басқару сигналын имитациялайтындай жоғары амплитудаға жетуі ықтималдығы аз.Сонда біреу: «Неге басқару кернеуін одан да жоғарылатпасқа, бұл оның шу мен кернеудің төмендеуіне одан да аз сезімталдығын арттырады?» деп сұрауы мүмкін. Бұл рас, бірақ сіз қауіпсіз емес (ELV емес) 120 В тұрақты ток деңгейіне жақындаған сайын электр тогының соғу қаупін тудырасыз.Релелік тақтаға қосылған 24 В тұрақты ток көзі. Сурет Unsplash сайтынан алындыНеліктен DC?Электр жүйесінде кернеудің екі түрі бар: айнымалы ток (AC) және тұрақты ток (DC).Айнымалы ток жүйесінде ток бағыты оң және теріс арасында ауысады, ал тұрақты ток тек бір бағытта, оңнан теріске қарай (дәстүрлі түрде) қозғалады. Айнымалы ток кернеуінің айнымалы жиілігі біреу жүйеден шок алған жағдайда оны қауіпті етеді. Айнымалы ток кернеуі бұлшықет спазмын тудыратыны немесе жүрек ырғағына кедергі келтіретіні белгілі, тіпті төменгі деңгейде де.Айнымалы ток кернеуінің тағы бір мәселесі - қазіргі заманғы басқару құрылғыларының көпшілігі (PLC, VFD және т.б.) тек тұрақты токпен жұмыс істейтін жартылай өткізгіш құрылғыларды пайдалану арқылы жұмыс істейді. Егер корпустың қоректену көзі айнымалы ток болса, онда бұл басқару құрылғыларының әрқайсысының ішінде айнымалы ток-тұрақты ток түрлендіргіші болуы керек, бұл шығындарды арттырады. Оның орнына, тұрақты ток түрлендіруі тек бір рет жасалады, бұл барлық жартылай өткізгіш құрылғыларға пайда әкеледі.Қауіпсіздік және жобалау тиімділігі мақсатында тұрақты ток кернеуі төмен кернеуді басқару және сигнал беру үшін салалық стандарт ретінде таңдалады.Кондиционерді қашан пайдалану керекТұрақты ток стандартты кернеу болуы мүмкін болса да, бұл айнымалы токқа орын жоқ дегенді білдірмейді.Үлкен жүктеме құрылғыларыКейбір жағдайларда үлкен жүктемені басқару қажет болғанда, 24 В тұрақты ток тым көп тұтынады, сондықтан басқа басқару кернеуін пайдалану қажет. Кейбір үлкен қозғалтқыш контакторлары осы себепті 120 немесе тіпті 220 В айнымалы токты пайдаланады. Бұл кернеу қозғалтқышты басқару корпусында қазірдің өзінде бар, сондықтан оны осы үлкен басқару элементтері үшін пайдалану мағынасы бар.Кеңістік және шығындарды үнемдеуАйнымалы токты басқару кернеуін пайдаланудың тағы бір себебі - басқару корпусында қуат көзі үшін орын жеткіліксіз болған кезде. Негізгі қуатты 24 В тұрақты токқа түрлендіру қажет, ал егер қуат көзін физикалық түрде орнатуға орын болмаса, айнымалы ток контакторын қарастыру қажет болуы мүмкін. Сондай-ақ, тұрақты токты қажет ететін басқару құрылғылары болмаса, қуат көзін алып тастап, айнымалы ток релелері мен соленоидтарды пайдалану арзанырақ болуы мүмкін.СтандарттауБағдарламалық жасақтама немесе бағдарламалау тілдеріндегі сияқты, стандарттау табыстың кілті болып табылады. Электротехника өнеркәсібі басқару кернеуі үшін 24 В тұрақты токқа стандарттаған. Бұл дегеніміз, сіз Қытайда жасалған бір компаниядан PLC және Бразилияда жасалған басқа компаниядан енгізу/шығару блогын сатып ала аласыз және екеуі де 24 В тұрақты токпен жұмыс істейді.Стандарттау арқылы дизайнерлер мен инженерлер уақытты үнемдейді, себебі оларға әртүрлі қуат көздерін іздеудің немесе дұрыс кернеуді пайдаланып жатқанына көз жеткізудің қажеті жоқ.Басқару шкафындағы контакторлардағы электр кернеуін өлшеу. Сурет Unsplash сайтынан алындыКернеу: тек кездейсоқ сан емесКөріп отырғаныңыздай, сигнал беру және құрылғыларды басқару үшін 24 вольтты пайдалануымыздың көптеген себептері бар. 24 В тұрақты токты пайдалану қауіпсіз, ол шулы ортада сенімді және ұзақ қашықтықта пайдалануға болады.Айнымалы ток кернеуін пайдалану қажет болуы мүмкін жағдайлар болғанымен, көбінесе 24 В тұрақты ток сияқты басқару кернеуін пайдалану ұсынылады. Әдеттегідей, электрлік компоненттермен жұмыс істеген кезде құжаттаманы оқып, құрылғыларыңызға қандай кернеу көзі қажет екенін біліңіз.
