Hydraulický motor versus elektromotor: Průvodce výběrem hnacího systému

Dva dodavatelé uvádějí rotační osu při 350 N·m a 60 ot./min. Jeden navrhuje přímý hydromotor. Druhý nabízí elektromotor s 1500 otáčkami za minutu, pohon s proměnnou frekvencí a převodovku 25:1. Výstupní bod vypadá identicky, ale instalované systémy nejsou. Jedna závisí na tlaku, průtoku, ventilech, stavu oleje, zpětném tlaku a chlazení. Druhý závisí na elektrickém napájení, ovládacích prvcích pohonu, výkonu převodovky, brzdění, krytu a chlazení motoru.

Praktické rozhodnutí mezi hydromotorem a elektromotorem je tedy o kompletní architektuře: která zajišťuje požadovaný točivý moment a otáčky hřídele během skutečného pracovního cyklu, prostředí, ovládacích prvků, plánu údržby a dostupného zdroje energie.

Krátká odpověď

Systém elektrického motoru je často vhodnější pro pevný, nepřetržitě poháněný, čistý stroj s jednou nebo několika osami, kde záleží na energetické účinnosti, přesném řízení rychlosti, nízkém riziku úniku a snadném monitorování stavu. Hydraulický motor se často hodí k mobilním nebo vzdáleným strojům, kompaktním osám s vysokým točivým momentem, rázovým zatížením, častému couvání a strojům, které již mají vhodné hydraulické napájení. The Průvodce výběrem motoru BLINCE ukazuje otázky na straně hydrauliky, zatímco Průvodce dimenzováním hydromotoru převede definovanou zátěž na screeningový výpočet. Hybrid – elektrický hnací stroj pohánějící hydraulickou pohonnou jednotku – může být nejlepší odpovědí, když je žádoucí elektrifikace, ale více válců a rotačních pohonů stále těží z centralizovaného pohonu kapaliny.

Nerozhodujte se pouze podle točivého momentu. Definujte obálku točivého momentu zátěže a rychlosti, rozběhový a špičkový točivý moment, pracovní cyklus, chování při brzdění a přeběhu, zdroj energie, okolní podmínky, povolené teplo, odezvu řízení, objem instalace, přístup k údržbě a náklady životního cyklu. Poté porovnejte oba systémy na hnaném hřídeli a na úplné hranici systému.

Nejprve definujte, co se srovnává

Holý elektromotor je zřídka ekvivalentní nízkorychlostnímu hydraulickému motoru. Pokud zátěž potřebuje 60 otáček za minutu, průmyslový elektromotor běžící kolem 1500 otáček za minutu normálně potřebuje převodovku, spojku, montážní konstrukci a někdy i přídržnou brzdu. Proměnná rychlost obvykle přidává VFD, ochranná zařízení, filtry, kodér a ovládací prvky. Hydraulická alternativa může pohánět zátěž přímo, ale potřebuje čerpadlo nebo stávající tlakový zdroj, ventily, zásobník, filtraci, chlazení, hadice nebo trubky a bezpečné ovládání tlaku. The Řada hydromotorů BLINCE ukazuje rozmanitost na straně pohonu, zatímco kompletní průvodce hydraulickým motorem vysvětluje, proč musí být princip motoru a podmínky okruhu zvažovány společně.

Spravedlivé srovnání má tedy dvě hranice. Hraniční jedna je výstupní hřídel: požadovaný točivý moment, rychlost, zrychlení, polohové chování, brzdění a provoz. Hranicí dvě je instalovaná energetická cesta: elektrický vstup do VFD, motoru, převodovky a zátěže versus primární pohon, čerpadlo, ventily, vedení, hydromotor a zátěž. Zdrojová kniha motorového systému Ministerstva energetiky USA také zdůrazňuje systémový přístup spíše než optimalizaci jednotlivých komponent samostatně. Vysoce účinný motor nezachrání předimenzovanou převodovku nebo špatnou strategii řízení, stejně jako účinný hydromotor nezachrání přiškrcený, horký a znečištěný okruh. The průvodce dimenzováním hydraulického motoru a nízkorychlostní vedení s vysokým kroutícím momentem poskytuje hydraulický kontext pro tuto hranici systému.

Rozhodovací tabulka: kde každá architektura obvykle začíná silněji

Tato tabulka je screeningový nástroj, nikoli univerzální vítěz. Dobře navržený elektrický pohon zvládne silné otřesy a hydraulický pohon s uzavřenou smyčkou může zajistit přesný pohyb. Tato řešení mohou zvýšit náklady, senzory, chlazení, ovládání a uvedení do provozu. Užitečnou otázkou je, která architektura splňuje specifikaci, aniž by se neakceptovatelná zátěž přesunula jinam.

Začněte se zátěží, ne katalogem motorů

Před otevřením katalogu vytvořte profil točivého momentu, otáček a výkonu pro hnanou hřídel. Zaznamenávejte moment trvalého chodu, moment odtržení, moment zrychlení, moment zaseknutí nebo nárazu, maximální a minimální rychlost, čas v každém provozním bodě, otáčky za hodinu, starty za hodinu a povolenou dobu zastavení. Pokud náklad může pohánět motor – jako je spouštěcí naviják, sjezdový dopravník, výkyvný pohon nebo buben s vysokou setrvačností – identifikujte přebíhající kvadrant a energii, která musí být řízena. The Průvodce dimenzováním hydraulického motoru spojuje točivý moment, rychlost, zdvih, tlak a průtok Praktický průvodce výběrem hydraulického motoru přidává kontrolu provozu, montáže, oleje a okruhu.

Nepoužívejte jmenovité užitečné zatížení stroje jako náhradu točivého momentu hřídele. Převádějte síly prostřednictvím poloměru bubnu, poloměru kola, převodového poměru, geometrie táhla, tření, sklonu a zrychlení. Použijte nejhorší věrohodnou geometrii, ne nejsnazší bod středního zdvihu. Oddělte jednosekundový vrchol od 40minutového pracovního bodu; obojí je důležité, ale řídí se různými limity. The srovnání orbitálního posunutí ukazuje, proč samotné číslo posunutí nedokončí výběr, a Průvodce ztrátou krouticího momentu spojuje zatěžovací moment s měřením. Kupující, který posílá pouze 'Potřebný motor 500 N·m', zatím neposkytl dostatek informací pro bezpečný výběr hydrauliky nebo obhajitelný výběr elektrického pohonu.

Zpracované srovnání v jednom výstupním bodě

Následuje příklad , nikoli příslib produktu BLINCE. Předpokládejme, že jedna osa vyžaduje:

• 350 N·m trvalý zatěžovací moment při 60 ot./min;

• Krátkodobý rozběhový moment 500 N·m;

• častý provoz při nízké rychlosti;

• žádná externí redukce převodu u hydraulického provedení;

• dostupný elektromotor s 1500 otáčkami za minutu s převodovkou 25:1.

1. Mechanický výstupní výkon

Pro rotační pohyb:

Pout (kW) = točivý moment (N·m) × 2π × otáčky (ot./min) ÷ 60 000

Pout = 350 × 2π × 60 ÷ 60 000 = 2,20 kW

Výsledkem 2,20 kW je užitečný trvalý výkon na zátěžové hřídeli. Nejedná se o požadovaný elektrický příkon a ne o požadovaný příkon hydraulické pohonné jednotky. Ztráty, pomocné prvky, zrychlení, špičky, okolní teplota a provozní faktory je stále třeba připočítat na jejich správnou hranici.

2. Názorný výpočet hydromotoru

Předpokládejme příklad zdvihového objemu hydromotoru 200 cm³/ot, hydraulicko-mechanickou účinnost 0,90 a objemovou účinnost 0,90 ve zvoleném pracovním bodě. Skutečná účinnost musí pocházet z údajů zvoleného motoru při příslušném tlaku, rychlosti, teplotě a viskozitě. Danfoss definuje celkovou účinnost motoru jako součin objemové a hydraulicko-mechanické účinnosti; netěsnosti a mechanické ztráty ovlivňují rychlost a točivý moment odlišně.

Požadovaný tlakový rozdíl motoru:

Δp (bar) = 20π × točivý moment (N·m) ÷ [výtlak (cm³/ot.) × ηhm]

Δp = 20π × 350 ÷ (200 × 0,90) = 122,2 bar

Požadovaný vstupní průtok:

Q (l/min) = zdvih (cm³/ot.) × rychlost (ot./min) ÷ [1 000 × ηv]

Q = 200 × 60 ÷ (1 000 × 0,90) = 13,3 l/min

Hydraulický výkon vstupující do motoru:

Ph (kW) = Δp (bar) × Q (l/min) ÷ 600

Ph = 122,2 × 13,3 ÷ 600 = 2,71 kW

Ilustrativní účinnost motorového stupně je 2,20 ÷ 2,71 = 81 % , odpovídá 0,90 × 0,90 . Toto je pouze fáze motoru. Ztráty čerpadla, primárního pohonu, ventilu, potrubí a chladiče jsou mimo něj. Pro výchozí bod 500 N·m dávají stejné předpoklady rozdíl asi 174,5 baru. Pokud má vratné potrubí protitlak 15 bar, vstup musí mít asi 137,2 bar, aby se zachoval rozdíl chodu 122,2 bar; 122,2 bar na vstupu by nedodal vypočítaný točivý moment.

Zdvihový objem je v širokém rozsahu skutečných nízkorychlostních hydraulických rodin, ale katalogová shoda stále závisí na nepřetržitém a přerušovaném jmenovitém výkonu, minimální stabilní rychlosti, tlakovém rozdílu, zpětném tlaku a tlaku ve skříni, zatížení hřídele, montáži, oleji a teple. Kupující, kteří porovnávají možnosti 200, 250 a 500 cm³/ot., mohou použít srovnání zdvihu orbitálního motoru , abyste viděli, jak posun posouvá rovnováhu průtoku, rychlosti a tlaku a točivého momentu. The Kategorie orbitálních motorů BLINCE je správným komerčním výchozím bodem až poté, co je známa provozní obálka.

3. Ilustrativní výpočet elektrického převodového motoru

Předpokládejme příklad elektromotoru o výkonu 3,0 kW při 1500 ot./min., převodovce 25:1 a účinnosti převodovky 0,90. Při ignorování skluzu a malých rozdílů otáček pro tento screeningový výpočet je výstupní rychlost asi 60 ot./min. Přibližný výstupní točivý moment je:

Tout (N·m) = 9 550 × výkon motoru (kW) × účinnost převodovky ÷ výstupní otáčky (ot./min)

Tout = 9 550 × 3,0 × 0,90 ÷ 60 = 429,8 N·m

Tento zjednodušený výsledek pokrývá nepřetržitý krouticí moment 350 N·m s určitou číselnou rezervou. Nezahrnuje automaticky start 500 N·m. Technik musí zkontrolovat schopnost motoru a VFD přetížení, provozní faktor převodovky, chlazení motoru při nízkých otáčkách, dobu zrychlení, starty za hodinu, výkon brzd, zatížení hřídele a ložisek, snížení okolního výkonu a režim řízení. ABB popisuje VSD jako řídící tok energie do procesu a rozlišuje řízení točivého momentu a rychlosti; dosažitelná odezva závisí spíše na zvoleném motoru, měniči, zpětné vazbě a ladění než na přítomnosti samotného VFD. Ekvivalentní hydraulické kontroly jsou organizovány v Průvodce výběrem BLINCE a průvodce dimenzováním motoru.

4. Co příklad vlastně dokazuje

Obě architektury mohou být přijatelné při 350 N·m a 60 otáčkách za minutu. Čísla nekorunují vítěze. Hydraulická varianta poskytuje přímou nízkorychlostní trasu, ale potřebuje 13,3 l/min při diferenciálu zhruba 122,2 barů pro provozní bod plus zbytek hydraulického systému. Elektrická varianta přemění běžný vysokorychlostní motor na pomaloběžnou hřídel s převodovkou 25:1, ale její výkon přibližně 429,8 N·m neovlivňuje startovací, brzdný, rázový nebo tepelný výkon. Použijte Rozsah hydromotoru BLINCE až po této obrazovce, poté použijte kompletní průvodce motorem pro zúžení rodiny hydrauliky. Správným dalším krokem je porovnání pracovního cyklu a instalovaného systému, nikoli větší katalogové číslo.

Kde si hydromotory obvykle vydobyjí své místo

Hydraulické motory jsou atraktivní, když se vysoký krouticí moment musí vejít do kompaktní vzdálené osy, zejména pokud má stroj již hydraulické čerpadlo, zásobník, chlazení, ovládací prvky a servisní praxi. Hadice mohou vést energii kolem mobilní konstrukce snadněji než velká sestava motoru a převodovky a ventilový blok může koordinovat válce a rotační osy z jednoho zdroje energie. Nízkorychlostní konstrukce s vysokým točivým momentem mohou ve vhodných funkcích odstranit externí převodovku. The průvodce nízkorychlostním motorem s vysokým točivým momentem vysvětluje provozní omezení, zatímco Kategorie radiálních pístových motorů BLINCE poskytuje cestu pro diskuse s vyšším točivým momentem a náročnými podmínkami.

Mezi běžné kandidáty patří šneky, rýhovače, navijáky, míchačky, vrtací hlavy, zametací stroje, kombajny, námořní palubní stroje, pásové pohony a výkyvné pohony. Přesto 'hydraulické' není dostatek informací. Orbitální, ozubený, axiální pístový nebo radiální pístový motor má jinou užitečnou obálku. Vybraná jednotka musí být zkontrolována na trvalý a přerušovaný tlak, rozsah otáček, účinnost spouštění, minimální stabilní rychlost, vnější radiální a axiální zatížení, reverzaci, vypouštění skříně, povolený vratný tlak, integraci brzd a kompatibilitu kapalin.

Tam, kde elektromotorové pohony obvykle začínají dopředu

U pevného stroje se spolehlivou elektrickou energií, čistou pracovní plochou a jednou nezávislou rotační osou je elektrická dráha často jednodušší na úrovni systému. Moderní střídavé motory a pohony mohou poskytovat opakovatelné řízení rychlosti, diagnostiku, integraci do sítě a přímé měření energie. Na ose není žádný okruh hydraulického oleje, ačkoli převodový olej, ložiska, chladicí cesty, ochrana kabelů a elektrická izolace stále vyžadují údržbu. Kontinuální dopravníky, ventilátory, čerpadla, extrudéry a mnohé osy procesních strojů často vyhovují tomuto vzoru, pokud jsou správně navrženy jejich požadavky na rychlost, točivý moment, kryt a nebezpečné oblasti. Tam, kde je již přítomna hydraulická síla, porovnejte stejnou povinnost s rodina orbitálních motorů a rodina motorů s radiálními písty spíše než předpokládat obecnou hydraulickou alternativu.

Díky elektrickým pohonům je také decentralizované řízení praktické: každá osa může mít svůj vlastní motor a VFD nebo servopohon. To může zabránit cirkulačnímu hydraulickému toku, když nepracuje žádný pohon. Nízké výstupní otáčky a vysoký točivý moment však mohou rozhodovat o převodovce, brzdě a nosné konstrukci. V aplikaci s vysokým rázem může být nejmenší přijatelný elektrický motor řízen spíše špičkovým proudem, setrvačností, tepelným cyklováním a provozním faktorem převodovky než trvalými kilowatty.

Pět kompromisů, které mění odpověď

1. Účinnost musí být porovnána v průběhu cyklu

Elektrický motor může mít vysokou jmenovitou účinnost, ale skutečný výkon systému zahrnuje VFD, motor, převodovku a provozní zatížení. Hydraulický pohon zahrnuje hlavní pohon, čerpadlo, ventily, potrubí, motor a chlazení. Čerpadlo s pevným objemem cirkulující přes odlehčovací nebo škrticí ventil může plýtvat značnou energií; variabilní čerpadlo, akumulátor nebo lepší architektura řízení může tuto ztrátu snížit. Stejně tak předimenzovaný málo zatížený elektromotor nebo špatná volba převodovky se může vzdát části své zdánlivé výhody. The pouzdro-vypouštěcí tlakové vedení a Průvodce teplotním šokem ukazuje dvě hranice hydraulických ztrát a spolehlivosti, které srovnání pouze se součástmi míjí. Kde je to možné, použijte naměřené provozní body a zvažte každý bod časem, spíše než porovnávejte jedno číslo maximální účinnosti.

2. Řízení při nízkých otáčkách není totéž jako točivý moment při nízkých otáčkách

Hydraulický motor může produkovat vysoký točivý moment při nízkých otáčkách, ale rychlost může kolísat s únikem, zatížením, teplotou oleje a chováním ventilu. Zpětná vazba s uzavřenou smyčkou jej může zlepšit při větší složitosti. Indukční motor s VFD může dobře regulovat rychlost, ale rozšířený provoz při nízkých otáčkách může snížit chlazení ventilátoru na hřídeli a může vyžadovat samostatnou ventilaci nebo jiný motor. Převodovka přidává vůli a torzní poddajnost. Definujte skutečný požadavek: konstantní točivý moment, plynulé plazení, rychlost ±1%, přesnost polohování, synchronizaci nebo jednoduše 'pomalu se otáčí'. nízkorychlostní vedení s vysokým kroutícím momentem a průvodce orbitálním posunem ukazuje, proč 'nízká rychlost' stále potřebuje definovaný průtok, zatížení a bod účinnosti.

3. Ochrana proti přetížení přesouvá teplo někam

Hydraulický pojistný ventil může během zaseknutí uzavřít tlak, ale průtok přes tento ventil se rychle zahřeje. Opakované zablokování není bezplatnou ochranou. Elektrický pohon může omezit proud nebo vypnout při přetížení, ale každý motor, VFD, brzdný odpor a převodovka mají časově závislé limity. Správný návrh specifikuje vrchol, trvání, frekvenci opakování, přijatelné chování při zastavení a politiku restartování. Mělo by také uvádět, zda musí stroj udržet zátěž po ztrátě napájení.

4. Rozvod energie a balení pohonu jsou propojeny

Hydraulika může centralizovat čerpadlo a distribuovat energii pomocí hadic do několika kompaktních pohonů. To pomáhá u kloubových nebo mobilních zařízení, zejména tam, kde již v architektuře dominují válce. Elektrické systémy rozdělují kabely a umísťují motory, převodovky a někdy brzdy na každou osu; dokážou odstranit dlouhé vedení kapaliny, ale přesunout hmotu a obal k hnanému bodu. Porovnejte nainstalované vedení, poloměry ohybu, pohyb hadic, nosiče kabelů, konektory, chladicí vzduch, přístup a ochranu – nejen nákres motoru.

5. Riziko údržby má různý tvar

Hydraulické systémy potřebují kontrolu kontaminace, správnou viskozitu, řízení netěsností, kontrolu hadic, praxi filtrování a diagnostiku tlaku/průtoku. Elektrické systémy vyžadují bezpečnou elektrickou izolaci, kontrolu kabelů a konektorů, péči o ložiska, čistotu chladicí cesty, znalost poruch VFD a servis převodovky. Místo s vynikajícími elektrikáři, ale bez zařízení na testování výkonu kapaliny, může preferovat jednu cestu; flotila mobilních zařízení se zavedenými hydraulickými náhradními díly a technici mohou dát přednost tomu druhému. The pouzdro-vypouštěcí tlakové vedení a diagnostika ztráty točivého momentu ilustruje nástroje a pozorování požadovaná na hydraulické straně. Náklady životního cyklu by měly zahrnovat školení, dobu izolace závad, dobu výměny, plánovaný servis, energii, chlazení a ztrátu výroby.

Výběr hydraulického motoru stále vyžaduje rozhodnutí rodiny motorů

Pokud obrazovka architektury upřednostňuje hydrauliku, další otázkou je, který princip motoru se hodí. Orbitální motory jsou běžné pro mobilní a průmyslové aplikace s nízkou až střední rychlostí, vysokým točivým momentem, kde záleží na kompaktnosti a hodnotě. Převodové motory jsou jednoduché a mohou vyhovovat vyšším rychlostem a středním točivým momentům. Axiální pístové motory mohou sloužit pro aplikace s vyšším tlakem, vyšším výkonem, proměnným objemem nebo mobilním pohonem v závislosti na sérii. Radiální pístové motory jsou kandidáty na velmi nízké otáčky, vysoký točivý moment a náročné přímé pohony. The Kategorie axiálních pístových motorů BLINCE a Kategorie převodových motorů BLINCE zviditelní rozdíly v rodině, ale křivka zvolené řady zůstává rozhodující.

Pro práci s pojezdem nebo navijákem neodvozujte vhodnost pouze z výtlaku a tlaku. Zkontrolujte uvolnění brzdy, proplachování, vypouštění skříně, ochranu proti kavitaci, držení zátěže, redukční stupeň, rozhraní hřídele, frekvenci start-stop a chování při jízdě z kopce nebo spouštění. A zveřejněno Radiální pístový pojezdový motor BLINCE HMS02/HMSE02 uvádí 172–348 cm³/ot, až 400 barů, až 1 800 N·m a 0–650 ot./min pro tuto produktovou řadu. Toto jsou hodnoty publikované na rodinné stránce, nikoli současně garantovaný výkon při každém zdvihu nebo obecný příslib pro všechny hydraulické motory.

Zpětný tlak, vypouštění skříně a teplo mohou převrátit hydraulický výběr

Moment hydraulického motoru sleduje tlakový rozdíl napříč motorem, nikoli pouze vstupní tlak. Zpětný protitlak snižuje dostupný diferenciál, pokud se nezvýší vstupní tlak. Může také zatěžovat hřídelová těsnění nebo pouzdra způsoby, které závisí na konstrukci motoru a vedení odtoku. Dlouhé vratné hadice, chladiče, filtry, ventily a omezující armatury mohou zhoršit výstupní stav během studeného startu nebo vysokého průtoku. The Průvodce tlakem skříň-odtok hydraulického motoru vysvětluje, proč je vedení odtoku hranicí spolehlivosti, zatímco Průvodce teplotními šoky pokrývá rychlé teplotní rozdíly mezi olejem a pouzdrem.

Tepelná bilance musí pokrýt celý cyklus. Netěsnosti motoru, poklesy tlaku, škrcení ventilů, odlehčovací provoz, neúčinnost čerpadla a ztráty v potrubí se stávají teplem. Krátký výpočet na šachtě nemůže prokázat, že zásobník a chladič jsou dostatečné. Zaznamenejte okolní teplotu, druh oleje, očekávaný rozsah množství oleje, viskozitu při studeném startu, dobu provozu, proudění chladnějšího vzduchu nebo vody a teplotu, při které si stroj musí udržet výkon.

Brzdná a přejezdová zatížení si zaslouží svůj vlastní výpočet

Pohon, který zvedá náklad, není automaticky bezpečný při jeho spouštění. Hydraulické navijáky, pojezdové pohony a výkyvné systémy mohou vyžadovat pružinovou brzdu, vyvažovací nebo nadstředový ventil, doplňovací olej, odlehčení křížení a opatření proti kavitaci. Časování ventilů a tlak uvolnění brzdy musí být sladěny. Elektrický pohon může využívat rekuperační brzdění, brzdný odpor, stejnosměrnou sběrnici nebo mechanickou zádržnou brzdu. Jeho převodovka a spojka musí tolerovat vratný moment a setrvačnost. The cestovní-versus-slow průvodce a rodina motorů s radiálním pístem ukazuje, proč nelze zobecnit mobilní brzdění a redukční uspořádání pouze na základě točivého momentu. Pro žádný systém není specifikací 'zastaví se při odpojení napájení'.

Definujte maximální kinetickou a potenciální energii, požadovaný čas zastavení, chování při nouzovém zastavení, dobu zdržení, povolený návrat, chování při restartu a co se stane, když selže hadice, kabel, senzor nebo řídicí signál. Pokud se lidé mohou dostat do nebezpečné zóny nebo může spadnout zavěšené břemeno, řešení řídí posouzení rizik stroje, platné normy a kvalifikovaní bezpečnostní technici.

Aplikační cesty

Trasa A: pevný dopravník nebo míchačka s jednou lokální osou

Začněte s elektromotorem s převodovkou, když je k dispozici stabilní napájení ze sítě, instalace je čistá nebo může používat vhodný kryt, řízení rychlosti a monitorování energie a osa funguje po dlouhou dobu. Ověřte rozběhový moment, servisní faktor převodovky, režim řízení VFD, chlazení motoru při minimálních otáčkách, brzdný výkon a požadavky na mytí nebo prostředí s nebezpečím výbuchu. Hydraulika může být stále opodstatněná, pokud má závod již blízkou energetickou jednotku nebo proces potřebuje několik hydraulických os.

Trasa B: funkce mobilního šneku, rýhovače, navijáku nebo dráhy

Začněte s hydraulikou, když již hnací stroj pohání čerpadlo, pohon musí být kompaktní na vzdáleném nebo pohyblivém kloubu a cyklus zahrnuje ráz, reverzaci nebo několik válců a motorů. Ověřte dostupný průtok a tlak při současném požadavku, vratný tlak a tlak ve skříni, kontrolu znečištění, chlazení, vedení hadic, brzdění a chování při nízkých otáčkách. The Průvodce ztrátou točivého momentu hydraulického motoru ukazuje, proč musí být naměřené hodnoty tlaku v systému svázány s průtokem a zatížením Vedení pojezdového motoru versus otočného motoru pomáhá zabránit tomu, aby byly dvě mobilní funkce považovány za vzájemně zaměnitelné.

Trasa C: elektrifikovaný stroj s mnoha kapalinovými osami

Zvažte hybridní architekturu: elektrický motor a pohon pohánějí variabilní hydraulické čerpadlo, zatímco ventily, válce a hydraulické motory zajišťují distribuovaný pohyb. To může zachovat kompaktní akční členy a centralizované řízení zátěže a zároveň se vyhnout čerpadlu poháněnému motorem. Neodstraňuje hydraulické ztráty ani údržbu; mění způsob dodávání a řízení energie. Simuluje současnou poptávku, ztráty v pohotovostním režimu, řízení čerpadla, akumulátorovou strategii, chlazení, elektrické špičkové zatížení a bezpečné vypnutí.

Devět srovnávacích chyb, kterým je třeba se vyhnout

1. Porovnání holého elektromotoru s kompletním okruhem hydraulického motoru – nebo naopak.

2. Porovnání jmenovitých kilowattů namísto požadované obálky výstupního krouticího momentu a otáček.

3. Zpracování maximálních nebo špičkových katalogových hodnot jako spojitých hodnot.

4. Ignorování účinnosti startování, odtrhového zatížení a provozního faktoru převodovky.

5. Použití vstupního tlaku místo rozdílu tlaků motoru.

6. Ignorování zpětného protitlaku, tlaku skříně, studeného oleje a tepelné rovnováhy.

7. Předpokládejme, že VFD zaručuje jakýkoli nízký točivý moment nebo požadavek na přesnost.

8. Vynechání brzdění, držení zátěže a chování při ztrátě výkonu.

9. Výběr podle pořizovací ceny bez nákladů na energii, chlazení, údržbu, prostoje a modernizaci.

Kdo by si ještě neměl kupovat motor

Neobjednávejte hydraulický nebo elektrický motor, pokud jsou dostupné informace pouze o výkonu, přibližných otáčkách nebo starém montážním plánu. Krok pořízení zastavte, když je zátěžový moment neznámý, startovací nebo zablokovaný moment nebyl oddělen od trvalého momentu, chybí pracovní cyklus, přebíhající zátěž nemá definici brzdění, zdroj energie je nejistý nebo nejsou zdokumentována omezení prostředí a služby. The praktický průvodce výběrem uvádí minimální hydraulické vstupy a Průvodce dimenzováním vysvětluje, proč musí být připojen točivý moment, rychlost, tlak a průtok. Náhrada, která fyzicky vyhovuje, může stále běžet příliš pomalu, přehřívat se, nestartovat, přetěžovat zátěž, přetěžovat převodovku, zvyšovat vratný tlak nebo vytvářet nebezpečné podmínky zastavení.

Nekupujte hydromotor jen proto, že stroj již obsahuje hadice. Potvrďte, že pohonná jednotka má a průtok, včetně ostatních provozních os. současně použitelný tlak Nekupujte elektrickou přestavbu jen proto, že účinnost motoru je atraktivní. Potvrďte prostor pro motor, převodovku, brzdu a chlazení; elektrická špičková kapacita; integrace řízení; strukturální zatížení; a chování při nouzovém zastavení.

Data, která mají být zahrnuta do RFQ

Pošlete jeden balíček provozních dat namísto samotného požadovaného čísla modelu:

• popis funkce stroje a hnaného zatížení;

• nepřetržitý, startovací, špičkový a brzdný moment na zátěžovém hřídeli;

• minimální, normální a maximální otáčky za minutu;

• čas v každém provozním bodě, starty za hodinu, zvraty a celkový počet denních hodin;

• setrvačnost, doba zrychlení/zpomalení a zda může zátěž překročit;

• dostupné elektrické napájení nebo hydraulický tlak, průtok, zpětný tlak a stav vypouštění skříně;

• okolní a provozní teplota, typ/viskozita oleje, prach, voda, koroze, mytí nebo klasifikace do nebezpečných oblastí;

• povolený obal pohonu, hmotnost, montáž, hřídel, radiální/axiální zatížení a stávající redukční poměr;

• požadovaná přesnost rychlosti, polohování, zpětná vazba, komunikace a reakce na poruchu;

• požadavky na zadržovací brzdu a nouzové zastavení;

• aktuální kód modelu, výkresy, fotografie, historie poruch a cílová životnost.

BLINCE může přezkoumat hydraulickou stránku tohoto balíku: princip motoru, rozsah zdvihu, očekávaný tlakový rozdíl a průtok, limity rychlosti, podmínky vypouštění a vracení, hřídel a montážní rozhraní, potřeby brzdy nebo redukce a zda je hydraulický přístup technicky smysluplný. Pokud provozní údaje upřednostňují elektrický pohon s převodovkou, mělo by to srovnání říci dříve, než se do aplikace vtlačí hydraulická část.

FAQ

Je hydromotor silnější než elektromotor?

Ne jako univerzální tvrzení. Síla závisí na požadovaném točivém momentu, rychlosti, trvání, balení a kompletním systému pohonu. Hydraulický motor může poskytovat vysoký točivý moment z kompaktního pohonu a může jet pomalu bez externí převodovky. Elektromotor se správně dimenzovanou převodovkou může produkovat stejný výstupní točivý moment. Porovnejte trvalý a špičkový moment na zátěžové hřídeli, nikoli velikost těla motoru.

Co je účinnější, hydromotor nebo elektromotor?

Na úrovni komponent má mnoho elektromotorů vysokou jmenovitou účinnost. Užitečným rozhodnutím je účinnost systému během pracovního cyklu. Zahrňte ztráty VFD a převodovky na elektrické straně a ztráty primárního pohonu, čerpadla, ventilu, vedení, motoru a chlazení na hydraulické straně. Na architektuře a metodě řízení může záležet více než jedna hodnota účinnosti katalogu.

Může hydromotor běžet nepřetržitě?

Ano, pokud je vybraná řada trvale dimenzována na požadovaný tlakový rozdíl, průtok, otáčky, krouticí moment, teplotu, viskozitu, tlak ve skříni, zatížení hřídele a provoz. Katalogový vrchol nebo přerušovaný bod nelze považovat za spojitý. Chladicí systém musí odmítat stálé tepelné zatížení celého systému.

Potřebuje elektromotor vždy při nízkých otáčkách převodovku?

Ne. Existují momentové motory s přímým pohonem a další účelová řešení. Běžný průmyslový motor s vyššími otáčkami však často potřebuje převodovku, aby mohl dodávat desítky otáček za minutu při užitečném točivém momentu. Převodový poměr, účinnost, vůle, provozní faktor, mazání, zatížení ložisek a uspořádání brzd se stávají součástí výběru pohonu.

Jaká je největší chyba ve výpočtu momentu hydromotoru?

Použití vstupního tlaku, jako by to byl tlakový rozdíl. Točivý moment závisí na poklesu tlaku na motoru a hydraulicko-mechanické účinnosti. Zpětný protitlak snižuje diferenciál. Použití teoretické 100% hodnoty účinnosti a ignorování startovacích podmínek jsou dvě další běžné chyby.

Kdy stojí za zvážení hybridní elektrohydraulický systém?

Vyplatí se prověřit, když je stroj elektrifikován, ale stále má mnoho válců, kompaktní dálkové ovladače nebo přerušované funkce s vysokou silou. Elektromotor může pohánět řízené hydraulické čerpadlo. Než se rozhodnete, porovnejte celý cyklus, špičkovou spotřebu elektřiny, ztráty v pohotovostním režimu, možnosti akumulátoru, chlazení, ovládání a údržbu.

Pravidlo konečného výběru

Vyberte měnič, který splňuje stejné požadavky na výstupní hřídel s co nejméně nepřijatelným systémovým postihem. Pro čistou, pevnou, spojitou jedinou osu, která často ukazuje na elektromotor, pohon a převodovku. U kompaktní mobilní osy se stávajícím hydraulickým napájením, rázovým zatížením a mnoha funkcemi kapalinového pohonu často ukazuje na hydraulický motor. U elektrifikovaného víceosého stroje to může ukazovat na hybrid.

Chcete-li provést kontrolu hydraulického motoru BLINCE, odešlete profil točivého momentu, rychlosti a zatížení, špičkové a brzdné podmínky, dostupný tlak a průtok, tlak ve vratném potrubí a ve skříni, olej a teplotu, zatížení montáže a hřídele, požadavky na ovládání a instalační obálku. První odpovědí by mělo být, zda se hodí hydraulická architektura – nejen to, který motor lze uvést.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

webové stránky: https://blince.com/

Zřeknutí se odpovědnosti

Tento článek je obecným inženýrským průvodcem. Konečný výběr součásti by měl být založen na výkresech stroje, naměřených hydraulických datech, pracovních podmínkách, bezpečnostních požadavcích a potvrzení od kvalifikovaného hydraulického inženýra nebo dodavatele.

Blinc Hydraulic Team

Blince Hydraulic je přední společnost v oboru, která se věnuje výrobě přesné kapalinové energie a zakázkovým hydraulickým řešením. Díky desítkám let hlubokých odborných znalostí v oboru průmyslových strojů a tisícům úspěšných globálních nasazení se náš inženýrský tým zaměřuje výhradně na výrobu vysoce výkonných hydraulických komponent, včetně specializované orbitální motory, vysokotlaký pojezd pohání motor a robustní směrové regulační ventily . Naše výrobní infrastruktura využívá nejmodernější víceosé CNC obráběcí systémy a je plně certifikována podle ISO 9001, aby byla zaručena opakovatelná objemová přesnost v každém jednotlivém výrobním cyklu.

Dodáváme rychlá, vysoce spolehlivá a nákladově efektivní hydraulická řešení distributorům těžkého průmyslu, OEM strojům a týmům údržby ve více než 150 zemích. Ať už váš aktivní projekt vyžaduje maloobjemovou dávku přizpůsobených profilů hřídele nebo velkosériovou výrobu vysoce výkonné litinové zubové čerpadlo , konfigurujeme naše flexibilní výrobní plány tak, aby vyhovovaly vašim cílovým dodacím lhůtám s celkovou předvídatelností cen. Partnerství se společností Blince znamená zajištění maximální účinnosti systému, elitní kvality materiálů a nekompromisní profesionalitě v oblasti fluidního napájení.

Chcete-li se dozvědět více o naší kompletní produktové řadě, navštivte naše oficiální webové stránky: www.blince.com.