Endüstriyel elektrikli aktüatörlerde PCB nasıl çalışır?

Burada baskılı devre kartları (PCB’ler) ve LINAK^®’ın elektrikli lineer aktüatörlerinin performansına ilişkin fonksiyonları hakkında bilgi bulabilirsiniz. Entegre kontrolörlü PCB’ler, BUS iletişimi ve ortak özellikleri hakkında bilgi edinin.

Bir aktüatörün konumunun ve yumuşak başlatma ve durdurma fonksiyonunun nasıl kontrol edildiğini öğrenin. Aktüatör ve bağlı olduğu endüstriyel makine, akım ve sıcaklık ölçümü ile nasıl korunur? EMC (elektromanyetik uyumluluk) ve H köprüsünün temel fonksiyonu hakkında daha fazlasını öğrenin. Aktüatör uzmanımız Hunter Stephenson temel bilgileri bu videoda açıklamaktadır.

H köprüsünün temel işlevi nedir?

Bir aktüatör, DC motora giden voltajın polaritesinin entegre bir kontrolör veya H köprüsü vasıtasıyla değiştirilmesiyle kontrol edilir. Burada, aktüatörün çalışmasına yalnızca birkaç mA’lik yüksek bir dijital sinyal neden olacağından, düşük akımlı polarite değişiminden faydalanabilirsiniz.

Entegre H köprüsü, PCB’den hız ve rampalama gibi çeşitli kontrol seçenekleri sunar.

Bu, H köprüsüdür ve ortada motorun pozitif ve negatif terminallerine giden güç bağlantısı bulunmaktadır. Burada dört anahtar (bu durumda dört transistör) bulunmaktadır ve bu transistörler H köprüsünün üstünde ve altında bulunan güç kaynağına bağlıdır. Bu transistörler, mekanik rölelerin fonksiyonlarının yerini alır. H köprüsü, bir aktüatörün içeri ve dışarı hareketlerini oldukça basit bir şekilde kontrol eder. Güç açıkken, akımın motor bağlantısını çaprazlama geçmesini sağlamak için transistörlerden ikisi etkinleştirilmelidir. Bu da motoru tek yönde çalıştırır. Yönleri değiştirmek için akımın akışı değiştirilmelidir. Bunun için, daha önce etkinleştirilmiş iki transistör devre dışı bırakılmalı ve diğer ikisi etkinleştirilmelidir.

1. ve 4. anahtarları kapalı olan bir H köprüsünün çizimi

1. ve 4. anahtarları kapatırsanız, motorun sol tarafına artı ve diğer sağ eksi bağlı olur ve motor tek yönde dönmeye başlar.

2. ve 3. anahtarları kapalı olan bir H köprüsünün çizimi

Eğer 2. ve 3. anahtarları kapatırsanız, motorun sağ tarafına artı ve sol tarafına eksi bağlı olur ve motor diğer yönde dönmeye başlar.

Aktüatörün doğru konumlanmasını nasıl sağlıyorsunuz?

Bir aktüatör hakkında bilinmesi gereken en önemli şeylerden biri konumudur. PCB ile kontrol edilen bir lineer aktüatörün fiziksel konumu, her mil devri ile oluşan darbelerin sayısını sayan Hall eskisi sensörleri temelinde belirlenir.

Geleneksel olarak, fiziksel kurs sonuna her ulaşıldığında konumlandırma sistemini kalibre eden milin her iki ucuna birer elektrikli anahtar monte edilirdi. Aktüatörden güvenilir konum geri bildirimi alınabilmesi için, bu kurs sonu anahtarlarından en az birinin düzenli olarak etkinleştirilmesi gerekiyordu. Aksi takdirde, genellikle güç kapalıyken Hall sinyallerinin kodlayıcı tarafından kaçırılması nedeniyle konum geribildirimi zamanla sapabiliyordu.

Sistemin bu zafiyeti nedeniyle, aktüatörün tam stroku kullanmaması durumunda zaman içinde yanlış konum geri bildirimleri meydana gelebiliyordu.

LINAK^® tarafından geliştirilen yeni bir başlatma prensibi, lineer hareketlerin başlatılma şeklini tamamen değiştirdi. Bu yöntem, mil somununa yerleştirilen küçük bir mıknatıstan faydalanıyor. Mıknatıs, aktüatörün PCB’sinde bulunan iki Hall sensörünün yanından, yani hareketin başlangıcındaki “sıfır” noktasından geçiyor. Sensörler, mil somunundaki mıknatıs geçerken tepki veriyor ve iki Hall sinyali oluşuyor. Mikroişlemci, bu iki manyetik alanın kesişim noktasını tespit ediyor ve bu kesişim noktasını başlatma işlemi için referans noktası olarak kullanıyor.

PCB’nin hangi özellikleri makinenin korunmasına yardımcı olur?

PCB’nin birçok özelliği, LINAK^®’ın endüstriyel aktüatörleriyle donatılmış makinelerin korunmasına yardımcı olur. Sinyaller elektronik bileşenlerin düzgün çalıştığını bildirir ve soft start/stop özelliği makine ve aktüatör üzerindeki mekanik gerilimi azaltır. Bu fonksiyon, bir PWM motor kontrol sinyalinin güçlendirilmesi yoluyla kontrol edilir ve tıpkı bir otomobilin debriyajının yavaşça bırakılması gibi çalışır.

Akımın ve sıcaklığın ölçülmesi, PCB’nin elektronik bileşenlerini korur ve aktüatörün güvenilir performans göstermesini sağlar. H köprüsünden geçen akımı ölçen bir mikro kontrolör, akımın önceden belirlenmiş bir seviyeyi aşması durumunda elektriği keser. H köprüsünün sıcaklığını ve aktüatör gövdesi içerisindeki ortam sıcaklığını izleyen sensörler, sıcaklık zarar verecek seviyelere ulaşmadan önce faaliyeti durdur.

Aktüatörün PCB’si, sahip olduğu yük boşaltma ve polarite koruma özellikleri sayesinde EMC koruması sağlar. LINAK’ın endüstriyel aktüatörlerinin yük boşaltma seviyesi 45 volt olarak belirlenmiştir. Tepe gerilimi bu değeri aştığı takdirde PCB kapanır. Polarite koruma özelliği, güç kaynağının yanlış bağlanması durumunda aktüatöre zarar gelmesini önler.

Biliyor muydunuz?

Entegre kontrolörlü aktüatörler, haricî bileşenlerin sayısını ve üçüncü tarafların güç elektroniği çözümlerine olan ihtiyacını azaltır. Ayrıca, karmaşık sistemlerin tasarım ve entegrasyon süreçleri için bile kapsamlı ve kullanımı kolay arayüzler sunar.

Entegre arayüzler, aktüatörün hareket tasarımı süreçlerini hızlandırır ve aktüatöre basit bir lineer hareketten daha fazlasını kazandırarak aktüatörün tam potansiyelinden daha kolay bir şekilde faydalanabilmenizi sağlar. İhtiyaç duyduğunuz özellikler ister temel ister gelişmiş olsun, IC Integrated Controller™ ile donatılmış bir aktüatör kullanmak her zaman mantıklı bir tercihtir.