在實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用中,電磁閥常用電源主要有兩種:交流(如110V、220V)和直流(如12V、24V)。由于供電電壓高,傳輸過程中電纜電阻的電壓損失小,交流供電幾乎不會(huì)造成電磁閥驅(qū)動(dòng)電壓不足,使電磁閥無法工作。但是220V交流電纜不能與其他儀表信號(hào)電纜混用,需要單獨(dú)敷設(shè),給設(shè)計(jì)和施工帶來很多不便。24V直流供電電纜不需要單獨(dú)敷設(shè),但在決定使用24V直流電磁閥之前,最好計(jì)算好電磁閥供電電壓,尤其是供電距離較遠(yuǎn)的情況下。下面是一個(gè)計(jì)算電源電壓的例子24V直流電磁閥。
假設(shè)電磁閥電纜直徑為2.5 mm2,電纜最大直流電阻為7.41Ω/km,電纜傳輸距離為650m,所選電磁閥額定功率為10W(電纜最大直流電阻和電磁閥的額定功率數(shù)據(jù)見產(chǎn)品手冊)。計(jì)算步驟如下。
1、電磁閥工作電流的計(jì)算
P=IV S
I=P/V S=10/24=0.416A
見公式,I
電磁閥工作電流(A)
P電磁閥額定功率(W)
V S電源電壓(V)
2、電纜壓降計(jì)算
L=650m×2=1.3km
R=1.3×7.41=9.63Ω
V=IR=0.416×9.63=4.0V
見公式,
L-電纜往返距離(m)
R-電纜電阻(Ω)
V-電纜壓降(V)
所以電磁閥的供電電壓為
V S-V=24-4.0=20.0V
只要電磁閥的最低工作電壓不低于20.0 V,電磁閥就可以正常工作。
3、電源電壓波動(dòng)
需要注意的是,本例中電源的供電電壓為24V,處于理想狀態(tài)。實(shí)際上,直流電源裝置的輸出會(huì)有一定的波動(dòng)。如果考慮這個(gè)因素,電磁閥的供電電壓將小于20.0 V。假設(shè)直流電源裝置(非穩(wěn)壓電源)的輸出波動(dòng)為±5%,則為-在-5%的情況下計(jì)算如下。
V Smin=24×(1-5%)=22.8V
I=10/22.8=0.438A
V=IR=0.438×9.63=4.22V
見公式,
V Smin-最低電源電壓(V)
所以,電磁閥最低電源為:
VSmin-V=22.8-4.22=18.58 V
這時(shí)候電磁閥的最低工作電壓必須不低于18.58 V,這樣電磁閥才能正常工作。