Потенциометры EMAS — эффективные решения для систем управления и автоматизации

Потенциометры EMAS — электромеханические органы задания аналогового сигнала на панели промышленного оборудования. Поворот рукоятки смещает контакт по резистивному элементу, формируя воздействие для преобразователя частоты, регулятора или контроллера. В отличие от переключателя, потенциометр непрерывно изменяет электрический параметр в пределах рабочего хода. При проектировании учитывают сопротивление, нагрузку, подключение и условия эксплуатации.

Технические характеристики

Серии BPR и CPPR рассчитаны на панельное отверстие 22 мм. Номинальное сопротивление согласуют с характеристиками входа аппаратуры. Основные параметры исполнений:

• номиналы CPPR01K, CPPR02K, CPPR05K и CPPR10K — соответственно 1; 2,2; 5 и 10 кОм,
• угол механического поворота у указанных исполнений — 270,
• степень защиты с лицевой стороны панели — IP65,
• рабочая температура серии CP — от −15 до +65 C,
• рабочая температура серии B — от −15 до +80 C,
• максимальная рассеиваемая мощность для ряда исполнений — 1,5 Вт при 70 C.

Конструкция и механический интерфейс

Узел содержит резистивную дорожку, движок, ось, рукоятку, изолятор и выводы. Панельный монтаж выносит орган настройки на дверь шкафа. Конструктивные особенности:

• монтажный диаметр 22 мм обеспечивает совместимость с типовыми постами управления,
• поворотный привод ограничивает диапазон перемещения движка механическими упорами,
• корпусные детали из полиамида PA6.6 категории V0 применяются в пластиковых сериях,
• винтовые присоединения обеспечивают подключение проводников заданного сечения,
• лицевая защита IP65 рассчитана на воздействие пыли и водяных струй при корректном монтаже.

Герметичность лицевой части не означает аналогичной защиты открытых выводов внутри шкафа. Уплотнение должно прилегать к ровной поверхности панели, а крепёж не должен создавать перекос корпуса. Для ряда исполнений указан момент затяжки винтов 1,5 Н·м. Сечения присоединяемых проводников различаются: для B предусмотрен диапазон 0,75–1,5 мм2, для CP — 1,5–2,5 мм2. Монтажные ограничения оценивают по конкретному каталожному коду.

Принцип действия и формирование сигнала

При использовании трёх контактов потенциометр работает как регулируемый делитель напряжения. На крайние выводы подают опорное напряжение, а с центрального снимают потенциал, определяемый положением движка. Для идеального ненагруженного элемента выходное напряжение приблизительно пропорционально доле пройденного угла при линейной характеристике дорожки. Основные электрические соотношения имеют следующий вид:

• полный ток через дорожку при отсутствии нагрузки — I = Uпит / Rном,
• напряжение движка — Uвых ≈ Uпит × , где изменяется от 0 до 1,
• рассеиваемая элементом мощность — P = Uпит2 / Rном,

• при подключении нагрузки выходное напряжение зависит от её входного сопротивления.

Согласование с аппаратурой автоматики

В частотных преобразователях потенциометр часто задаёт частоту вращения привода посредством аналогового входа напряжения. Его крайние выводы соединяют с предусмотренными изготовителем опорным потенциалом и общим проводом, а движок — с входом задания. Перед подключением проверяют следующие условия:

• тип аналогового входа должен поддерживать сигнал напряжения, а не только токовую петлю,
• опорное напряжение не должно превышать допустимую электрическую нагрузку дорожки,
• входное сопротивление приёмника должно обеспечивать приемлемую погрешность делителя,
• общий провод сигнальной цепи должен соответствовать схеме заземления оборудования,
• трасса кабеля должна быть отделена от силовых линий и источников импульсных помех.

При длинном соединительном кабеле значимы наводки, сопротивление жил и возможные паразитные токи. В такой ситуации применяют экранированный сигнальный кабель, соблюдая принятую в проекте схему заделки экрана. Непосредственно подключать панельный потенциометр к сетевому напряжению без расчёта изоляции и мощности недопустимо. Сигнал задания не рассматривают как функцию аварийного останова: блокировки и безопасное отключение должны выполняться независимыми предусмотренными средствами.

Области применения

Функциональное назначение потенциометров EMAS связано с ручной установкой непрерывно изменяемых параметров. В промышленной автоматике наиболее типичны следующие задачи:

• задание скорости электропривода через аналоговый вход частотного преобразователя,
• установка технологической уставки в локальном регуляторе,
• корректировка интенсивности работы исполнительного механизма,
• ручное управление величиной задания в испытательных стендах,
• оснащение операторских панелей компактными аналоговыми органами управления.

Таким образом, потенциометры EMAS обеспечивают локальное ручное формирование аналогового задания в электрических цепях промышленной автоматики. Корректная эксплуатация зависит от согласования сопротивления с входом приёмника, соблюдения электрических пределов, механической установки и защиты сигнальных соединений от помех. Компания «Олниса» осуществляет поставку потенциометров EMAS и другого промышленного оборудования для применения в системах управления технологическими процессами. Доступны различные номиналы сопротивления.