Daugumoje M12 duomenų lapų spausdinamas vienas srovės įvertinimas -, dažnai 4 A vienam kontaktui. Šis skaičius paprastai matuojamas įjungus vieną kontaktą kambario temperatūroje, atvirame ore.
Jūsų paraiška retai būna bet kuri iš šių dalykų.
Šiame vadove aprašoma, kas iš tikrųjų riboja srovę M12 sąsajoje, kaip kontaktų skaičius pakeičia atsakymą ir kaip teisingai nustatyti laidų dydį - prieš nustatant problemą kvalifikacijos metu.
1. Pin Count pakeičia viską
Tai dalis, kurią dauguma atrankos vadovų praleidžia. Štai tikrosios vardinės srovės visoje mūsų M12 diapazone, sukurtos pagal IEC 61076-2-101:
| Kontaktai | Nominali srovė | Nominali įtampa |
|---|---|---|
| 2/3/4 kontaktų | 4 A | 250 V |
| 5 kontaktų | 4 A | 125 V |
| 8 kontaktų | 2 A | 60 V |
| 12 kontaktų | 1.5 A | 30 V |
12-kontaktas M12 teka 37 % 4 kontaktų srovės tame pačiame M12 korpuse.
Dvi priežastys:
Fiziškai mažesni kontaktai.12 kontaktų sumontavimas į M12 apvalkalą reiškia, kad kiekvienas kontaktas yra mažesnio skersmens, o tai padidina atsparumą susiaurėjimui sujungimo sąsajoje. Štai kodėl a4 kontaktų M12 jungtisviename kontakte teka daugiau srovės nei an8 kontaktų skydelio tvirtinimo versijatokio pat dydžio.
Bendras šiluminis tūris.Kiekvienas įjungtas kontaktas išmeta šilumą į tą patį korpusą. Dvylika kontaktų esant 1,5 A generuoja daugiau bendros šilumos nei keturi kontaktai esant 4 A, nepaisant mažesnio kontakto skaičiaus.
Atrankos pasekmė: jei jums reikia didelio kontaktų skaičiaus ir didesnės srovės, M12 gali būti netinkamas formos koeficientas. 4 kontaktų M12 patogiai išlaiko 4 A; kai reikia 4 A per 12 grandinių, reiškia pereiti prie anM16 jungtis, anM23 jungtis, arba padalijimas į dvi jungtis.
Aukštesni{0}}dabartiniai variantai: maitinimo reikmėms mūsų M12 flanšinių lizdų serija yra iki 12 A (4/5{8}}pin) ir 16 A (5 kontaktų). Skirtinga kontaktų geometrija, ta pati M12 sriegis – verta nurodyti, kada standartinio 4 A nepakanka.
2. Tikroji riba yra temperatūros kilimas, o ne srovė
M12 jungtis nesugenda, nes per ją teka „per daug amperų“. Tai nepavyksta, nes šiluma, kurią sukuria šie stiprintuvai, suardo izoliatorių, atpalaiduoja kontaktinę spyruoklę arba pagreitina oksidaciją poravimosi sąsajoje.
Mechanizmas yra Džaulio šildymo:
P = I² × R
Dvi praktinės pasekmės:
Šilumos svarstyklės su srovės kvadratu.Padvigubinta srovė padidina šilumą keturis kartus. Kontaktas, patogus esant 4 A, nėra „šiek tiek šiltas“ esant 8 A -, jis generuoja keturis kartus daugiau šilumos.
R dominuoja kontaktinė varža, o ne laidininko varža.Poravimosi sąsaja, o ne varis, yra ta vieta, kur atsiranda daugiausia šilumos.
Šiame vadove naudojami dizaino tikslai:
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Leidžiamas temperatūros kilimas | 30 K |
| Kontaktinė temperatūra 25 laipsnių aplinkos temperatūroje | 55 laipsnių |
| Atpalaiduotas uždarų įrenginių apribojimas | iki 40 K |
Referenciniai standartai: IEC 61076-2-101 (M12 apskritos jungtys), IEC 60512-5-2 (temperatūros kilimo bandymo metodas).
3. Kabasi M12 specifikacija
| Parametras | Vertė | Nuoroda |
|---|---|---|
| Standartinis | IEC 61076-2-101 | - |
| Kontaktinis pasipriešinimas | Mažesnis arba lygus 10 mΩ | IEC 60512-2-1 |
| Izoliacijos atsparumas | >100 MΩ | - |
| Apsaugos įvertinimas | IP67 | - |
| Darbinė temperatūra | -40 laipsnių iki +85 laipsnio | - |
| Galimas kodavimas | A / B / D | - |
| Užterštumo laipsnis | 3 | - |
| Viršįtampio kategorija | II | - |
| Kontaktinė medžiaga / dengimas | Cu lydinys / Au (didesnis arba lygus 0,8 μm) | - |
| Korpuso medžiaga | Nikeliu{0}}dengtas žalvaris | - |
| Izoliacinė medžiaga | PA, UL94 V-0 | - |
| Ekranavimas | Galima ekranuota konstrukcija | - |
| Laidininkų diapazonas | 0,25–0,5 mm² (24–20 AWG) | - |
| Kabelio įvadas | PG7: 4-6 mm / PG9: 6-8 mm | - |
| Vardiniai poravimosi ciklai | Didesnis arba lygus 100 | IEC 61076-2-101 |
| ted poravimosi ciklai (išbandyta Kabasi) | Didesnis arba lygus 500 | Namų ištvermės testas- |
Kontaktinės varžos ir izoliacijos vertės yra patikrintos mūsųvidinė{0}}bandymo įranga. Mūsų dengimo specifikacijos motyvus rasite mūsų inžinerinėje pastabojeaukso dengimo storio standartai.
4. Laidininko dydžio nustatymas ir sumažinimas
Variniams laidininkams (didesnis arba lygus 98 % IACS) su normaliu aušinimu ir leistinu 30 K padidėjimu:
| Skersinis-pjūvis | 0,5 mm² | 0,75 mm² | 1,0 mm² | 1,5 mm² | 2,5 mm² |
|---|---|---|---|---|---|
| Bazinė srovė | 5 A | 8 A | 12 A | 18 A | 25 A |
| AWG | 20 | 18 | 17 | 16 | 14 |
Pastaba: standartinės M12 varžtų{1}} versijos priimtinos 0,25-0,5 mm² (24-20 AWG). Didesnės srovės flanšų serijoms taikomi didesni skerspjūviai.
Faktiniam įrengimui taikykite aušinimo koeficientą:
Pataisyta srovė=Bazinė srovė × K
| Montavimo būklė | K | Pavyzdys: 1,0 mm² |
|---|---|---|
| Atviri kontaktai, gera ventiliacija | 1.1 | 13.2 A |
| Standartinis (montuojamas PCB{0}}, atviras skydelis) | 1.0 | 12 A |
| Uždaras korpusas, tankiai supakuoti kaiščiai | 0.8 | 9.6 A |
| Aukšta aplinkos temperatūra (didesnė arba lygi 60 laipsnių) | 0.7 | 8.4 A |
Veikęs pavyzdys - pramoninis servo laido komplektas
| Dydžio nustatymo žingsnis | Veiktas pavyzdys - 15 Ištisinis, uždaras korpusas |
|---|---|
| Reikalavimas | 15 A ištisinis, uždaras korpusas (K=0.8), 30 K kilimo riba |
| Skaičiavimas | Būtinas pradinis lygis=15 ÷ 0.8=18.75 A |
| Pažiūrėkite- | 1,5 mm² reiškia, kad 18 A bazinės linijos - nepakanka |
| Atranka | 2,5 mm² (25 A bazinė linija × 0.8=20 A pataisyta) |
Vietoj to pasirinkus 1,5 mm², gaunama 14,4 A pakoreguota pagal 15 A reikalavimą. Išmatuotas temperatūros padidėjimas toje konfigūracijoje pasiekia 38 K - ribą ir kyla ilgalaikio-galinio perdegimo rizika.
5. Trys klaidos, kurios sukelia lauko nesėkmes
Klaida 1 - Vertinimo lentelės naudojimas be sumažinimo
Išmatuotas 1,0 mm² laidininkas, turintis 12 A uždarame korpuse, pakilęs virš 40 K. Lentelėje buvo parašyta 12 A; lentelėje buvo daroma prielaida, kad jūs neturite aušinimo.
Klaida 2 - Darant prielaidą, kad visi kontaktai vienu metu turi nominalią srovę
Duomenų lapo įvertinimai paprastai yra vieno{0}}kontakto matavimai. Daugia-kaište M12:
- Kiekvienas įjungtas kontaktas prideda šilumos prie to paties korpuso tūrio
- Centriniai kaiščiai yra 5-8 K karštesni nei kraštiniai kaiščiai – juos supa kiti šilumos šaltiniai ir nėra jokio kelio į aplinką
- Centrinis-kaiščio šildymas yra savaime-sustiprinantis: aukštesnė temperatūra padidina atsparumą, daugiau šilumos koncentruoja toje pačioje vietoje
Dizaino taisyklė: priskirkite aukštos{0}}srovės grandines kraštinėms pozicijoms. Atskirkite maitinimo ir signalo kontaktus 2-3 mm, kur leidžia kaiščio raštas.
Klaida 3 - Nutraukimo ignoravimas
Prastas užspaudimas padidina kontaktinę varžą pakankamai, kad efektyvi srovės pajėgumas sumažėtų 15-20%. Galite nurodyti tinkamą laidininką ir vis tiek nepavyks šiluminės kvalifikacijos dėl pabaigos kokybės. Tai galioja abiemlauko-laidines M12 jungtis, kur užspaudimo kokybė priklauso nuo montuotojo įrankių ir gamyklosperlieti M12 laidų komplektai, kur jis yra kontroliuojamas kalibruotomis gamybos sąlygomis.
6. Kontaktinė jėga: yra optimalus, o ne maksimalus
Atsparumas kontaktui susideda iš dviejų komponentų: atsparumas susiaurėjimui (srovės susitraukimas per mikroskopinius kontaktinius taškus) ir plėvelės atsparumas (oksido ir užteršimo sluoksniai).
Normali kontakto jėga yra pagrindinė svirtis -, bet daugiau nėra geriau:
| Kontaktinė jėga | Efektas |
|---|---|
| Žemiau 3 N | Pasipriešinimas staigiai pakyla ir tampa nestabilus; labai jautrus vibracijai{0}} |
| 3-5 N | Minimalus gyvybingumo diapazonas |
| 5-15 N | Rekomenduojamas veikimo langas |
| Virš 20 N | Pasipriešinimas nustoja gerėti, tačiau kontaktinė spyruoklė nusistato nuolat |
Išmatuotas M12 kontaktų elgesys: padidinus jėgą nuo 2 N iki 4 N kontakto varža sumažėja nuo maždaug 50 mΩ iki 15 mΩ. Virš 20 N elektrinio padidėjimo beveik nėra, o spyruoklės jėga po 50 poravimosi ciklų gali sumažėti maždaug 30 %.
7. Įtampos kritimas
Jutiklių kilpose įtampos kritimas dažnai tampa ribojamas prieš šilumą.
R = ρ × L / A
24 V nuolatinės srovės jutiklis su 10 % maitinimo tolerancijos toleruoja maždaug 2,4 V bendrą kilpos kritimą. Ilgai eksploatuojant laidą, šis biudžetas išnyksta greičiau nei šiluminis biudžetas.
Įtampos kritimas - Kabasi M12 laidų rinkiniai, 24 VDC, kelionė pirmyn-
| Dirigentas | Dabartinė | Atsparumas kilpai | 5 m | 10 m | 20 m |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,34 mm² (22 AWG) | 1 A | 0.101 Ω/m | 0.51 V | 1.01 V | 2.03 V |
| 0,5 mm² (20 AWG) | 2 A | 0.069 Ω/m | 0.69 V | 1.38 V | 2.76 V |
Vertės apskaičiuojamos, o ne matuojamos: atgalinis -atgalinis kritimas=2 × ρ × L × I / A, kai atkaitinto vario ρ=0.017241 Ω·mm²/m 20 laipsnių kampu, remiantis vardiniu skerspjūviu-. Tik laidininko - kontaktinė varža (mažesnė arba lygi 10 mΩ vienai poros porai) ir galios varža neįtraukti, todėl vertinkite juos kaip grindis, o ne blogiausiu atveju.
Atidžiai perskaitykite paskutinį stulpelį.0,5 mm² laidų rinkinys, nešantis 2 A virš 20 m, nuleidžia 2,76 V į abi puses. Tai yra 115 % 2,4 V biudžeto, 24 V nuolatinės srovės jutiklis su ±10 % maitinimo tolerancijos leidžia - kilpa neatitinka specifikacijų vien variui. 0,34 mm² 1 A 20 m korpusas pasiekia 2,03 V arba 85 % biudžeto, todėl beveik nepalieka kontaktinio pasipriešinimo ar maitinimo bangos.
Temperatūra pablogina. Vario varža padidėja apie 0,393 % vienam K, todėl tas pats 0,34 mm² 20 m, važiuojant 1 A, nukrenta 2,03 V 20 laipsnių kampu, 2,35 V 60 laipsnių kampu ir 2,55 V 85 laipsnių kampu - 20 laipsnių skaičius neatitinka biudžeto, o 85 laipsnių skaičius netinka. Apskaičiuokite įtampos kritimą esant faktinei spintos arba lauko temperatūrai, o ne laboratorijos aplinkoje.
Praktinė taisyklė: daugiau nei 15 m, esant 2 A, padidinkite laidininko skerspjūvį, perkelkite galios įpurškimo tašką arčiau įrenginio arba pasirinkite jutiklį su didesniu maitinimo diapazonu. Ilgesniems važiavimams tiekiameM12 ilgintuvainustatytais ilgiais arba konstrukcijapasirinktiniai kabelių rinkiniaisu skerspjūviu-, kurio dydis atitinka jūsų įtampos kritimo biudžetą.
8. Pasirinkimo kontrolinis sąrašas
- Reikalingas kaiščių skaičius - patikrinkite vardinę to kontaktų skaičiaus srovę, o ne serijos antraštės figūrą
- Bendra srovė, kai visi kontaktai įjungti
- Didžiausia aplinkos temperatūra jungties vietoje, o ne kambario temperatūra
- Įrengimas: atviras, uždaras arba komplektuojamas - pasirinkite K iš 4 skyriaus
- Kabelio ilgis ir priimtinas kilpos įtampos kritimas
- Reikalingas kodavimas (A / B / D) ir ar reikia ekranuotos konstrukcijos
- Kraštiniams kaiščiams priskirtos{0}}didelės srovės grandinės
- Nutraukimo būdas: lauko-laidinis varžtinis gnybtas arba perlietas laido rinkinys
DUK
1 klausimas: kiek amperų gali nešti M12 jungtis, kai visi keturi kontaktai įjungti?
4 A įvertinimas pagal IEC 61076-2-101 taikomas vienam kontaktui, tačiau realiems įrengimams reikalingas sumažinimas. Uždarame korpuse (K=0.8) suplanuokite maždaug 3,2 A vienam kontaktui. Jei norite, kad visi kontaktai veiktų nuolat visa apkrova, paprašykite nuvertinimo duomenų pagal jūsų konkrečią konfigūraciją.
2 klausimas: Kodėl 8 kontaktų M12 teka tik 2 A, o 4 kontaktų 4 A?
Dvi priežastys. Didesniam kaiščių skaičiui reikia fiziškai mažesnių kontaktų, kurie turi didesnį atsparumą susiaurėjimui. Ir daugiau įtampos kontaktai sukuria daugiau bendros šilumos tame pačiame korpuso tūryje. Mūsų vardinės srovės atspindi tai: 4 A 2–5 kontaktų, 2 A 8 kontaktų, 1,5 A 12 kontaktų. Jei jums reikia didelės srovės daugelyje grandinių, M16 arba M23 paprastai yra geresnis formos koeficientas.
3 klausimas: kodėl centrinis kaištis įkaista labiau nei kraštiniai kaiščiai?
Kraštiniai kaiščiai turi šiluminį kelią iki korpuso sienelės ir aplinkos oro. Centriniai kaiščiai yra apsupti kitų dabartinių{1}}kontaktų ir paprastai veikia 5-8 K karščiau. Priskirkite didelės srovės grandines kraštinėms vietoms, kur leidžia kaiščio raštas.
4 klausimas: mano M12 veikia šiltai, bet neviršija dabartinio įvertinimo. Ar tai problema?
Tikėtina, kad šilta - IEC 60512-5-2 leidžia apibrėžti pakilti virš aplinkos. Svarbu yra bendra suma: aplinkos plius pakilimas, palyginti su izoliatoriaus vardine temperatūra. Mūsų M12 diapazonas įvertintas iki +85 laipsnio. 70 laipsnių jungtis 25 laipsnių patalpoje yra normalu; ta pati jungtis 70 laipsnių kampu 60 laipsnių spintelėje yra netoli savo ribos.
5 klausimas: ar tiekiate ir perlietus laidų rinkinius, ir{1}}laidines jungtis?
Taip - abu iš tos pačios gamybos. Sraigtinių gnybtų versijose galima naudoti 0,25–0,5 mm² (24–20 AWG) su PG7 (4–6 mm) arba PG9 (6–8 mm) kabelio įvadu, kad būtų galima surinkti vietoje, o mes gaminame tam tikro ilgio laidų rinkinius. Tai apimaM12 D-kodas į RJ45 eterneto laidų rinkiniusPROFINET tinklams irekranuotos M12 jungtyskur EMC veikimas yra svarbus. Tiekiant abi iš vieno tiekėjo išvengiama sąsajų neatitikimų, atsirandančių, kai{1}}laidinės ir liejamos dalys yra iš skirtingų gamintojų.
6 klausimas: koks yra minimalus užsakymo kiekis bandomajai versijai?
10 vienetų. Mes palaikome 10–5 000 vienetų partijas, įskaitant mišrias specifikacijas, todėl galite kvalifikuoti kelis kodavimus ir kaiščių skaičių neįsipareigojant apimties. Standartinis pristatymo laikas yra 15 dienų; pagreitintai stato laivą 7 m.
7 klausimas: kiek blogas suspaudimas turi įtakos dabartiniam pajėgumui?
Prastas gniuždymo suspaudimas gali sumažinti efektyviąją srovės talpą 15–20 % dėl padidėjusios varžos galinėje dalyje. Tai yra dažna priežastis, dėl kurios jungtys neatitinka šiluminės kokybės, nepaisant tinkamo laidininko dydžio. Suspaudimo aukštis turi būti patikrintas pagal specifikaciją ir įrankius, kalibruotus pagal nustatytą grafiką.
Reikia konfigūracijos sumažinimo duomenų?
Atsiųskite mums tris parametrus ir mes pateiksime apskaičiuotą nuvertėjimą ir įtampos kritimą jūsų sąrankai:
- Aplinkos temperatūra jungties vietoje
- Smeigtukų skaičius, kodavimas ir srovė vienam kontaktui
- Kabelio ilgis ir montavimo būklė (atviras / uždaras / komplektuojamas)
- Pavyzdžio palaikymas: 5–10 vienetų įvertinimui, įskaitant jūsų programos bandymo duomenis.
- MOQ: nuo 10 vienetų - sveikintinos įvairios specifikacijos.
- Pristatymo laikas: 15 dienų standartinis, 7 dienos pagreitintas.
Naršykite mūsųvisas M12 jungčių asortimentas, arba atsiųskite mums savo paraiškos duomenis, kad galėtume apskaičiuoti nuvertėjimą.
Prašyti sumažinimo skaičiavimo
