Учебное пособие по 24VAC и часто задаваемые вопросы по ирригации, безопасности, ОВКВ и системам управления

Напряжение 24 В переменного тока в основном используется для двух целей: во-первых, для управления, например, в дверных звонках, панелях управления и термостатах. Другой предназначен для подачи рабочего питания, например, в дверные звонки, ирригационные клапаны, датчики вращения, системы освещения низкого напряжения и камеры видеонаблюдения. В обоих этих случаях используется низкое напряжение, потому что оно безопасно и не требует подключения электрика, чего нельзя сказать о цепях 110 В переменного тока или 220 В переменного тока. Кроме того, более низкие напряжения, чем 24, потребуют больше ампер для подачи той же мощности, что приведет к большему падению напряжения на резистивных проводах.

Но почему переменный ток, а не постоянный? Преимущества переменного тока заключаются в более низкой стоимости соленоидов и двигателей, меньшей эрозии контактов реле и лучшем подавлении дуги. Соленоиды переменного тока дешевле, чем соленоиды постоянного тока. Это связано с тем, что соленоиды постоянного тока зависят от сопротивления провода катушки, чтобы ограничить их ток. Соленоиды переменного тока могут ограничивать свой ток своим сопротивлением переменного тока. Соленоиды и реле 24 В переменного тока не имеют проблем с обратной ЭДС, которые имеют устройства, работающие от постоянного тока, поэтому уровень электромагнитных помех меньше.

24 В переменного тока также могут работать на больших расстояниях, чем 12 В постоянного тока, используя тот же калибр и длину провода. Это не из-за переменного тока, а из-за 24В. Для питания 24 Вт потребуется 1 ампер при 24 В переменного тока и 2 ампера при 12 В. Падение напряжения в проводе пропорционально только протекающему по нему амперу. Потеря 1 вольта из-за омических потерь в проводе также более значительна для 12В, чем для 24В (8% против 4%).

AC/AC — Наиболее распространенным источником 24 В переменного тока, который вы найдете, является настенный блок питания переменного/переменного тока. Это простой понижающий трансформатор низкого напряжения с входом сетевого напряжения переменного тока и выходом 24 В переменного тока. Это недорого, потому что в нем нет других активных или пассивных компонентов (кроме, возможно, предохранителя). Но это означает, что есть ограниченное регулирование выходного напряжения. Трансформатор предназначен для выдачи определенного напряжения при определенном токе, поэтому часто его приходится проектировать специально для применения. Адаптеры переменного тока/переменного тока вообще не имеют сетевого регулирования, поэтому их выходное напряжение пропорционально входному напряжению. Настенные трансформаторы имеют небольшую величину регулирования нагрузки, так как обмотки трансформатора составляют значительную часть нагрузки.

Поскольку напряжение сети переменного тока может варьироваться в зависимости от расстояния до трансформатора и нагрузки, которую трансформатор получает от вас и ваших соседей, выходная мощность трансформатора переменного тока 24 В также будет меняться соответственно. Типичные спецификации энергетической компании для сети переменного тока составляют ± 10%, поэтому выходное напряжение трансформатора на 24 В переменного тока будет варьироваться от 21.6 В переменного тока до 26.4 В переменного тока только из-за этого фактора, поскольку трансформатор не регулируется.

Основы 24 В переменного тока

Синусоида 24 В RMS имеет пиковое напряжение 33.9 В. После выпрямления это приводит к схеме, показанной на диаграмме, с пиками 33.9 В и провалами 0 В. Фильтрация этого импульсного сигнала выровняет это, но всегда будет некоторая пульсация. Выход трансформатора 24 В переменного тока активно не регулируется. Трансформатор рассчитан на питание 24 В переменного тока при номинальном токе, указанном на этикетке. Если вы потребляете больше тока, напряжение проседает, если вы потребляете меньше, напряжение увеличивается. Кроме того, напряжение сети обычно может варьироваться в пределах ±10% в зависимости от того, насколько далеко вы находитесь от сетевой подстанции, поэтому даже номинальное напряжение трансформатора на 24 В переменного тока может варьироваться в пределах ±2.4 В. Таким образом, оборудование, рассчитанное на 24 В переменного тока, должно быть относительно гибким в отношении допустимого рабочего напряжения. Соленоиды и реле, приводимые в действие питанием 24 В переменного тока, действительно очень гибки в отношении входного напряжения, как и синхронные двигатели.

Синхронный двигатель предназначен для работы на частоте переменного тока источника питания. Преимущества заключаются в том, что скорость не зависит от нагрузки, их можно использовать в качестве таймеров, они имеют меньшие электромагнитные помехи, чем коллекторные двигатели постоянного тока, и эффективно используют доступную мощность.

Адаптер постоянного тока с полуволновым выпрямлением с одним диодом используется для самых дешевых зарядных устройств, игрушечных двигателей, адаптеров для аккумуляторов и других мест, где 100% пульсация и 50% рабочий цикл не будут иметь значения. Добавление конденсатора может сгладить пульсации, но, поскольку для этого требуется конденсатор большего размера, чем для двухполупериодного мостового выпрямления, компромисс по стоимости обычно склоняется к двухполупериодному выпрямителю.

Преимущество трансформатора переменного/переменного тока по сравнению с импульсными источниками питания постоянного тока заключается в том, что он может подавать импульсный ток. Например, спринклерный клапан может иметь мощность удержания 5 Вт, но пусковой ток 8 Вт. Трансформатор будет проседать по напряжению во время пускового импульса, но не должен быть рассчитан на более высокую мощность.

Запуск реле и соленоидов 24 В переменного тока от 24 В постоянного тока

Магнитное реактивное сопротивление реле или соленоида будет регулировать ток, потребляемый для размыкания или удержания разомкнутой магнитной цепи. 24 В постоянного тока будет зависеть только от сопротивления проводов. Поэтому реле на 24 В переменного тока будет перегреваться при работе на 12 В постоянного тока.

Емкостно-связанный шум

Прокладка витой пары 24 В переменного тока рядом с сигнальными проводами может вызвать проблемы. Переменный ток может емкостно соединяться с сигнальными проводами, чтобы добавить к сигналу шум 50 Гц или 60 Гц. Удаление сигнальных проводов от витой пары или экранирование витой пары решит проблему шума.

Термостаты и HVAC

24 В переменного тока можно использовать в системах ОВК для отправки сигнала от термостата на включение обогрева или охлаждения. Он также иногда используется для синхронизации внутренних часов термостата и подачи питания на электронику и сигнальные лампы. Термостат включает устройство, замыкая два провода вместе, что на жаргоне известно как «вызов». Проводка обычно не подает обе линии питания 24 В переменного тока на термостат, а использует одну линию (красную), которая подключается к правильному проводу «вызова» для включения функций нагрева или охлаждения. Для термостатов, которым требуется питание для работы, можно подключить другую ветвь источника питания 24 В переменного тока, которая часто бывает синей. Его иногда называют проводом «C», сокращенно от «общий», что означает «земля». Некоторые термостаты также пытаются украсть немного энергии с провода «вызова», но если они украдут слишком много, нагреватель включится.

Обычная многоступенчатая система теплового насоса имеет следующую проводку и соединения:

Resolvers

Еще одним преимуществом использования 24 В переменного тока в вашем распределении питания является питание «резольверов», которые выглядят как двигатель, но используют фазу для отправки обратно угла поворота ротора на контроллер. Аналоговые резольверы имеют высокое угловое разрешение и являются прочными и надежными энкодерами. Обмотки предназначены для создания выходной синусоидальной волны и выходной косинусоидальной волны. Сравнение этих двух сигналов дает абсолютное значение вращения. Нулевое значение обычно соответствует максимальному значению синусоиды и минимальному значению косинуса. Положение определяется отношением синусоидального и косинусоидального напряжений обмотки и взятием арктангенса. Соотношение делает показания невосприимчивыми к шуму в линии электропередачи и компенсирует колебания температуры.

Ирригационные системы

Многие спринклерные системы используют 24 В переменного тока как безопасный способ подачи переменного тока на таймеры, двигатели, клапаны и соленоиды.

Осветительные системы

В зданиях установлено несколько систем освещения с лампами накаливания низкого напряжения. Обычно они работают от больших тороидальных трансформаторов, которые имеют несколько входных отводов для учета падения напряжения на лампе. В большом здании может быть чулан, полный этих торроидов.

Солнечные системы

Запасная батарея

Часто бывает трудно найти хорошее решение, чтобы обеспечить низковольтную систему переменного тока резервным аккумулятором. PowerStream также разработала уникальную резервную батарею на 24 В переменного тока. Его можно вставить в любое место в системе 24 В переменного тока для зарядки аккумулятора и обеспечения бесперебойного питания 24 В переменного тока для устройств, расположенных ниже по потоку.

Преобразователи 24 В переменного тока в постоянный

Существуют различные преобразователи для преобразования 24 В переменного тока в полезную мощность постоянного тока. Доступно преобразование направления в 24 В постоянного тока для работы ПЛК, а также преобразователи 24 В переменного тока в 12 В постоянного тока, преобразователи 24 В переменного тока в 5 В и даже регулируемый преобразователь постоянного тока для специальных приложений. Кроме того, мы разработали серию балластов для люминесцентных ламп, работающих от сети 24 В переменного тока.

Преобразование напряжения	Продукт
Преобразователь 24 В переменного тока в 24 В постоянного тока
от 24 В переменного тока до 5 В постоянного тока
24 В переменного тока до 1-18 В постоянного тока, переменный
от 24 В переменного тока до 12 В постоянного тока
балласт от 24 В переменного тока до 40 Вт для люминесцентной лампы

Технология PowerStream
1163 Юг 1680 Запад
Орем, Юта 84058
США
Телефон: 801-764-9060 Факс: 801-764-9061

© Copyright 2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008,2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021, 2022
Lund Instrument Engineering, Inc. Все права защищены.
Проверка автора Google