La majoria de fulls de dades M12 imprimeixen una única classificació actual - sovint 4 A per contacte. Aquest nombre normalment es mesura amb un contacte energitzat, a temperatura ambient, a l'aire lliure.
La vostra aplicació poques vegades és qualsevol d'aquestes coses.
Aquesta guia tracta què limita realment el corrent en una interfície M12, com el recompte de pins canvia la resposta i com dimensionar correctament els conductors - abans de trobar el problema durant la qualificació.
1. El recompte de pins ho canvia tot
Aquesta és la part que salten la majoria de guies de selecció. Aquests són els corrents nominals reals de la nostra gamma M12, tots construïts segons IEC 61076-2-101:
| Contactes | Corrent nominal | Tensió nominal |
|---|---|---|
| 2/3/4 pins | 4 A | 250 V |
| 5 pins | 4 A | 125 V |
| 8 pins | 2 A | 60 V |
| 12 pins | 1.5 A | 30 V |
Un M12 de 12-pins transporta el 37% del corrent d'un de 4 pins, a la mateixa carcassa M12.
Dues raons:
Contactes físicament més petits.Encaixar 12 contactes en una carcassa M12 significa que cada contacte té un diàmetre més petit, la qual cosa augmenta la resistència a la constricció a la interfície d'aparellament. Per això aConnector M12 de 4 pinstransporta més corrent per contacte que unVersió de muntatge en panell de 8 pinsde la mateixa mida.
Volum tèrmic compartit.Cada contacte energitzat aboca calor a la mateixa carcassa. Dotze contactes a 1,5 A generen més calor total que quatre contactes a 4 A, malgrat la menor xifra per-contacte.
Conseqüència de la selecció: si necessiteu un gran nombre de pins i un corrent més alt, un M12 pot ser el factor de forma incorrecte. Un M12 de 4 pins maneja 4 A còmodament; necessitar 4 A en 12 circuits significa passar a unConnector M16, unConnector M23, o dividint-se en dos connectors.
Variants-actuals més altes: per a aplicacions d'alimentació, la nostra sèrie de receptacles de brida M12 té una capacitat de fins a 12 A (4/5-pin) i 16 A (5 pins). Geometria de contacte diferent, mateixa rosca M12 - val la pena especificar quan la norma 4 A és insuficient.
2. El límit real és l'augment de la temperatura, no el corrent
Un connector M12 no falla perquè hi passen "massa amperes". Falla perquè la calor que generen aquests amplificadors degrada l'aïllant, relaxa la molla de contacte o accelera l'oxidació a la interfície d'aparellament.
El mecanisme és l'escalfament Joule:
P = I² × R
Dues conseqüències pràctiques:
Escala de calor amb el quadrat de corrent.Doblar el corrent quadruplica la calor. Un contacte còmode a 4 A no és "lleugerament càlid" a 8 A - genera quatre vegades la calor.
R està dominat per la resistència de contacte, no per la resistència del conductor.La interfície d'aparellament, no el coure, és on s'origina més calor.
Objectius de disseny utilitzats en aquesta guia:
| Paràmetre | Valor |
|---|---|
| Augment de temperatura admissible | 30 K |
| Temperatura de contacte a 25 graus ambient | 55 graus |
| Límit relaxat per a instal·lacions tancades | fins a 40 K |
Estàndards de referència: IEC 61076-2-101 (connectors circulars M12), IEC 60512-5-2 (mètode de prova d'augment de temperatura).
3. Especificació Kabasi M12
| Paràmetre | Valor | Referència |
|---|---|---|
| Estàndard | IEC 61076-2-101 | - |
| Resistència de contacte | Menor o igual a 10 mΩ | IEC 60512-2-1 |
| Resistència d'aïllament | >100 MΩ | - |
| Grau de protecció | IP67 | - |
| Temperatura de funcionament | -40 graus a +85 graus | - |
| Codificació disponible | A / B / D | - |
| Grau de contaminació | 3 | - |
| Categoria de sobretensió | II | - |
| Material de contacte / xapat | Aliatge Cu / Au (més o igual a 0,8 μm) | - |
| Material de l'habitatge | Llautó-níquel | - |
| Material aïllant | PA, UL94 V-0 | - |
| Blindatge | Construcció blindada disponible | - |
| Gamma de conductors | 0,25-0,5 mm² (24-20 AWG) | - |
| Entrada de cable | PG7: 4-6 mm / PG9: 6-8 mm | - |
| Cicles d'aparellament classificats | Major o igual a 100 | IEC 61076-2-101 |
| cicles d'aparellament ted (provat Kabasi) | Major o igual a 500 | -Prova de resistència interna |
Els valors de resistència de contacte i aïllament estan verificats al nostre-equips de prova interns. Per conèixer el raonament de la nostra especificació de xapa, consulteu la nostra nota d'enginyeriaestàndards de gruix de xapat daurat.
4. Dimensionament i reducció del conductor
Per a conductors de coure (superior o igual al 98% IACS) amb refrigeració normal i augment admissible de 30 K:
| -Secció transversal | 0,5 mm² | 0,75 mm² | 1,0 mm² | 1,5 mm² | 2,5 mm² |
|---|---|---|---|---|---|
| Corrent de referència | 5 A | 8 A | 12 A | 18 A | 25 A |
| AWG | 20 | 18 | 17 | 16 | 14 |
Nota: les versions estàndard de terminal de cargol-M12 accepten 0,25-0,5 mm² (24-20 AWG). Les seccions transversals més grans s'apliquen a la sèrie de brides de major intensitat.
Apliqueu un factor de refrigeració per a la instal·lació real:
Corregit=corrent de base × K
| Estat d'instal·lació | K | Exemple: 1,0 mm² |
|---|---|---|
| Contactes exposats, bona ventilació | 1.1 | 13.2 A |
| Estàndard (instal·lat en PCB-, panell obert) | 1.0 | 12 A |
| Carcassa tancada, agulles densament empaquetades | 0.8 | 9.6 A |
| Ambient alt (més o igual a 60 graus) | 0.7 | 8.4 A |
Exemple treballat - cable de servo industrial
| Pas de mida | Exemple de treball - 15 Un habitatge continu i tancat |
|---|---|
| Requisit | 15 Una carcassa contínua i tancada (K=0.8), límit de pujada de 30 K |
| Càlcul | Línia de base necessària=15 ÷ 0.8=18.75 A |
| Mira-amunt | 1,5 mm² dóna una línia de base de 18 A - insuficient |
| Selecció | 2,5 mm² (25 A de línia base × 0.8=20 A corregit) |
Si seleccioneu 1,5 mm² en lloc d'això, s'obtenen 14,4 A corregits contra un requisit de 15 A. L'augment de temperatura mesurat en aquesta configuració arriba a 38 K - per sobre del límit i un risc-d'esgotament terminal a llarg termini.
5. Tres errors que causen fallades de camp
Error 1 - en utilitzar la taula de valoració sense rebaixar
S'ha mesurat un conductor d'1,0 mm² que transporta 12 A en una carcassa tancada per sobre de 40 K. La taula deia 12 A; la taula suposa refredament que no tens.
Error 2 - Suposant que tots els contactes porten el corrent nominal simultàniament
Les puntuacions del full de dades solen ser mesures d'un sol-contacte. En un multi-pin M12:
- Cada contacte energitzat afegeix calor al mateix volum de l'habitatge
- Les agulles centrals funcionen 5-8 K més calentes que les agulles de vora - envoltades d'altres fonts de calor sense camí cap a l'ambient
- L'escalfament central-s'auto-reforça: la temperatura més alta augmenta la resistència, concentrant més calor al mateix lloc
Regla de disseny: assigneu circuits de corrent alt-a posicions de vora. Separeu els contactes de senyal i d'alimentació en 2-3 mm on el patró de pins ho permet.
Error 3 - ignorant la rescissió
Un crimpat deficient augmenta la resistència de contacte prou per reduir la capacitat de corrent efectiva en un 15-20%. Podeu especificar el conductor correcte i encara fallar la qualificació tèrmica a causa de la qualitat de la terminació. Això s'aplica a tots doscamp-connectors M12 cablejats, on la qualitat del crim depèn de les eines de l'instal·lador i de la fàbricacables M12 sobreemmotllats, on es controla en condicions de producció calibrades.
6. Força de contacte: hi ha un òptim, no un màxim
La resistència de contacte té dos components: la resistència a la constricció (aglomeració actual a través dels punts de contacte microscòpics) i la resistència a la pel·lícula (capes d'òxid i contaminació).
La força normal de contacte és la palanca principal -, però més no és millor:
| Força de contacte | Efecte |
|---|---|
| Per sota de 3 N | La resistència augmenta fortament i es torna inestable; molt sensible-a les vibracions |
| 3-5 N | Interval mínim viable |
| 5-15 N | Finestra de funcionament recomanada |
| Per sobre de 20 N | La resistència deixa de millorar, però la molla de contacte es fixa de manera permanent |
Comportament mesurat en contactes M12: augmentar la força de 2 N a 4 N disminueix la resistència de contacte d'aproximadament 50 mΩ a 15 mΩ. Més enllà dels 20 N gairebé no hi ha guany elèctric, mentre que la força de la molla pot disminuir al voltant del 30% després de 50 cicles d'aparellament.
7. Caiguda de tensió
Per als bucles del sensor, la caiguda de tensió sovint esdevé limitant abans que ho faci la calor.
R = ρ × L / A
Un sensor de 24 VDC amb una tolerància de subministrament del 10% tolera una caiguda total del bucle d'aproximadament 2,4 V. En llargs recorreguts de cable, aquest pressupost desapareix més ràpidament que el pressupost tèrmic.
Caiguda de tensió - Cables Kabasi M12, 24 VDC, anada-
| Conductor | Actual | Resistència de bucle | 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 |
Els valors es calculen, no es mesuren: -caiguda d'anada i tornada=2 × ρ × L × I / A, amb ρ=0.017241 Ω·mm²/m per al coure recuit a 20 graus, basat en la secció transversal- nominal. La resistència de contacte només del conductor - (menor o igual a 10 mΩ per parell d'acoblament) i la resistència de terminació no s'inclouen, així que tracteu-les com un sòl en lloc del pitjor dels casos.
Llegeix atentament l'última columna.Un cable de 0,5 mm² que transporta 2 A més de 20 m deixa caure 2,76 V d'anada i tornada-. És a dir, el 115 % del pressupost de 2,4 V, un sensor de 24 VCC amb una tolerància de subministrament de ±10% permet que - el bucle estigui fora de les especificacions només amb el coure. La caixa de 0,34 mm² 1 A 20 m arriba a 2,03 V, o el 85% del pressupost, gairebé sense marge per a la resistència de contacte o la ondulació del subministrament.
La temperatura ho empitjora. La resistència del coure augmenta aproximadament un 0,393% per K, de manera que el mateix 0,34 mm² de 20 m a 1 A cau 2,03 V a 20 graus, 2,35 V a 60 graus i 2,55 V a 85 graus - la xifra de 20 graus s'adapta al pressupost i la xifra de 85 graus no. Calculeu la caiguda de tensió a la temperatura real de l'armari o del camp, mai a l'ambient del laboratori.
Regla pràctica: més enllà d'uns 15 m a 2 A, augmenta la secció del conductor-, apropa el punt d'injecció de potència al dispositiu o selecciona un sensor amb un rang d'alimentació més ampli. Subministrem per tirades més llarguesCables d'extensió M12en longituds definides, o construirconjunts de cables personalitzatsamb la -secció transversal mida segons el pressupost de caiguda de tensió.
8. Llista de verificació de selecció
- Recompte de pins necessari - comproveu el corrent nominal d'aquest nombre de pins, no la xifra del títol de la sèrie
- Corrent total amb tots els contactes energitzats
- Ambient màxim a la ubicació del connector, no temperatura ambient
- Instal·lació: a l'aire lliure, tancat o agrupat - trieu K de la secció 4
- Longitud del cable i caiguda de tensió de bucle acceptable
- Es requereix codificació (A / B / D) i si cal una construcció blindada
- Circuits d'alta-intensitat assignats a pins de vora
- Mètode de terminació: camp-terminal de cargol cablejat o cable sobreemmotllat
Preguntes freqüents
P1: Quants amperes pot portar un connector M12 amb els quatre contactes alimentats?
La classificació de 4 A segons IEC 61076-2-101 s'aplica per contacte, però cal reduir la capacitat per a instal·lacions reals. En una carcassa tancada (K=0.8), planifiqueu aproximadament 3,2 A per contacte. Per a un funcionament continu de càrrega completa en tots els contactes, sol·liciteu les dades de reducció de la vostra configuració específica.
P2: Per què un M12 de 8 pins només porta 2 A quan un de 4 pins porta 4 A?
Dues raons. Els majors recomptes de pins requereixen contactes físicament més petits, que tenen una major resistència a la constricció. I els contactes més energitzats generen més calor total dins del mateix volum de l'habitatge. Els nostres corrents nominals reflecteixen això: 4 A per a 2-5 pins, 2 A per a 8 pins, 1,5 A per a 12 pins. Si necessiteu un corrent elevat a molts circuits, M16 o M23 sol ser el millor factor de forma.
P3: Per què el passador central s'escalfa més que els pins de vora?
Els pins de vora tenen un camí tèrmic cap a la paret de l'habitatge i l'aire ambient. Les agulles centrals estan envoltades d'altres-contactes de transport actuals i normalment funcionen 5-8 K més. Assigna circuits d'alta corrent a posicions de vora allà on ho permeti el patró de pins.
P4: El meu M12 funciona calent, però es troba dins de la seva classificació actual. Això és un problema?
S'espera calor - IEC 60512-5-2 permet un augment definit per sobre de l'ambient. El que importa és el total: ambient més augment, en funció de la temperatura nominal de l'aïllant. La nostra gamma M12 té una classificació de +85 grau . Un connector a 70 graus en una habitació de 25 graus és normal; el mateix connector a 70 graus en un armari de 60 graus està a prop del seu límit.
P5: Subministreu cables sobreemmotllats i connectors de camp-?
Sí - tots dos de la mateixa producció. Les versions de terminal de cargol-admeten 0,25-0,5 mm² (24-20 AWG) amb entrada de cable PG7 (4-6 mm) o PG9 (6-8 mm) per al muntatge de camp, i produïm cables sobreemmotllats de longituds especificades. Això inclouCodi D-M12 als cables Ethernet RJ45per a xarxes PROFINET iconnectors M12 apantallatson el rendiment EMC és important. L'obtenció d'ambdós d'un proveïdor evita les discrepàncies d'interfície que es produeixen quan les peces de camp-connexables i modelades provenen de diferents fabricants.
P6: Quina és la quantitat mínima de comanda per a una construcció de prova?
10 peces. Admetem lots de 10 a 5.000 peces incloses especificacions mixtes, de manera que podeu qualificar múltiples codificacions i recomptes de pins sense comprometre's amb el volum. El termini de lliurament estàndard és de 15 dies; Construeix un vaixell accelerat el 7.
P7: Quant afecta una mala crimpada a la capacitat actual?
La mala compressió de crimpat pot reduir la capacitat de corrent efectiva en un 15-20% mitjançant una resistència elevada a la terminació. Aquesta és una causa comuna dels connectors que fallan en la qualificació tèrmica malgrat la mida correcta del conductor. L'alçada de crim s'ha de verificar amb les especificacions i les eines calibrades en un calendari definit.
Necessites dades de reducció per a la teva configuració?
Envieu-nos tres paràmetres i us retornarem la reducció calculada i la caiguda de tensió per a la vostra configuració:
- Temperatura ambient a la ubicació del connector
- Recompte de pins, codificació i corrent per contacte
- Longitud del cable i condicions d'instal·lació (obert / tancat / empaquetat)
- Suport de mostra: 5-10 peces per a l'avaluació, incloses les dades de prova per a la vostra aplicació.
- MOQ: a partir de 10 peces - especificacions mixtes benvingudes.
- Temps de lliurament: 15 dies estàndard, 7 dies accelerats.
Navega pel nostreGamma completa de connectors M12, o envieu-nos els detalls de la vostra sol·licitud per a un càlcul de reducció.
Sol·liciteu el càlcul de desclassament
