Гидравлический двигатель против электродвигателя: руководство по выбору системы привода

Два поставщика указывают поворотную ось с крутящим моментом 350 Н·м и скоростью 60 об/мин. Один предлагает прямой гидромотор. Другой предлагает электродвигатель со скоростью 1500 об/мин, частотно-регулируемый привод и коробку передач 25:1. Точка вывода выглядит идентично, но установленные системы — нет. Один зависит от давления, расхода, клапанов, состояния масла, обратного давления и охлаждения. Другое зависит от электропитания, органов управления приводом, мощности редуктора, торможения, корпуса и охлаждения двигателя.

Таким образом, практическое решение о выборе гидравлического двигателя или электродвигателя зависит от полной архитектуры: какой из них обеспечивает требуемый крутящий момент вала и скорость в реальном рабочем цикле, окружающей среде, средствах управления, плане технического обслуживания и доступном источнике питания.

Короткий ответ

Система электродвигателя часто лучше подходит для стационарной, чистой машины с постоянным питанием и одной или несколькими осями, где важны энергоэффективность, точный контроль скорости, низкий риск утечек и простой мониторинг состояния. Гидравлический двигатель часто подходит для мобильных или удаленных машин, компактных осей с высоким крутящим моментом, ударных нагрузок, частого реверса и машин, которые уже имеют подходящий гидравлический источник питания. Руководство по выбору двигателя BLINCE отвечает на вопросы по гидравлике, а Руководство по выбору гидравлического двигателя превращает определенную нагрузку в расчет сортировки. Гибрид — электрический первичный двигатель, приводящий в движение гидравлический силовой агрегат, — может быть лучшим решением, когда желательна электрификация, но несколько цилиндров и поворотные приводы по-прежнему выигрывают от централизованной гидравлической энергии.

Не принимайте решения, основываясь только на крутящем моменте. Определите диапазон нагрузки и скорости, пусковой и пиковый крутящий момент, рабочий цикл, поведение при торможении и обгоне, источник питания, условия окружающей среды, допустимое тепло, реакцию управления, объем установки, доступ для обслуживания и стоимость жизненного цикла. Затем сравните обе системы на ведомом валу и на всей границе системы.

Сначала определите, что сравнивается

Голый электродвигатель редко эквивалентен тихоходному гидравлическому двигателю. Если нагрузке требуется 60 об/мин, то промышленному электродвигателю, работающему со скоростью около 1500 об/мин, обычно требуется редуктор, муфта, монтажная конструкция, а иногда и стояночный тормоз. Переменная скорость обычно включает в себя ЧРП, защитные устройства, фильтры, энкодер и элементы управления. Гидравлический вариант может управлять нагрузкой напрямую, но для него требуется насос или существующий источник давления, клапаны, резервуар, фильтрация, охлаждение, шланги или трубки, а также безопасные регуляторы давления. Линейка гидравлических двигателей BLINCE демонстрирует разнообразие со стороны привода, а Полное руководство по гидравлическому двигателю объясняет, почему принцип работы двигателя и условия контура следует рассматривать вместе.

Таким образом, справедливое сравнение имеет две границы. Первой границей является выходной вал: требуемый крутящий момент, скорость, ускорение, позиционное поведение, торможение и режим работы. Вторая граница — это установленный путь энергии: электрическая подача на ЧРП, двигатель, коробку передач и нагрузка по сравнению с первичным двигателем, насосом, клапанами, линиями, гидравлическим двигателем и нагрузкой. В справочнике по моторным системам Министерства энергетики США также делается упор на системный подход, а не на оптимизацию отдельного компонента в отдельности. Высокоэффективный двигатель не спасет слишком большую коробку передач или плохую стратегию управления, точно так же, как эффективный гидравлический двигатель не спасет дросселированный, горячий и загрязненный контур. руководство по выбору гидравлического двигателя и низкоскоростная направляющая с высоким крутящим моментом обеспечивает гидравлический контекст для этой границы системы.

Таблица решений: где каждая архитектура обычно начинается сильнее

Эта таблица является инструментом отбора, а не универсальным победителем. Хорошо спроектированный электропривод выдерживает сильные удары, а гидравлический привод с замкнутым контуром обеспечивает точное движение. Эти решения могут увеличить стоимость датчиков, охлаждения, средств управления и пуско-наладочных работ. Полезный вопрос заключается в том, какая архитектура соответствует спецификации, не перекладывая при этом неприемлемое бремя на что-то другое.

Начинайте с нагрузки, а не каталога двигателей

Прежде чем открыть каталог, постройте профиль крутящего момента-скорости для ведомого вала. Запишите крутящий момент при непрерывной работе, момент трогания с места, момент ускорения, заклинивающий или ударный момент, максимальную и минимальную скорость, время в каждой рабочей точке, количество реверсов в час, количество запусков в час и разрешенное время остановки. Если нагрузка может приводить в движение двигатель (например, опускающаяся лебедка, спусковой конвейер, привод поворота или высокоинерционный барабан), определите квадрант оббегающего механизма и энергию, которую необходимо контролировать. Руководство по выбору гидравлического двигателя связывает крутящий момент, скорость, рабочий объем, давление и расход, а В практическое руководство по выбору гидравлического двигателя добавлены проверки режима работы, монтажа, масла и цепи.

Не используйте номинальную полезную нагрузку машины вместо крутящего момента вала. Преобразуйте силы через радиус барабана, радиус колеса, передаточное число, геометрию рычажного механизма, трение, уклон и ускорение. Используйте худшую надежную геометрию, а не самую легкую точку в середине хода. Отделить односекундный пик от 40-минутной рабочей точки; оба имеют значение, но они определяют разные пределы. Сравнение орбитального смещения показывает, почему само по себе число смещения не завершает выбор, а Руководство по потере крутящего момента связывает крутящий момент нагрузки с измерениями. Покупатель, который отправляет только «необходим двигатель на 500 Н·м», еще не предоставил достаточно информации ни для безопасного выбора гидравлики, ни для обоснованного выбора электропривода.

Проработанное сравнение в одной выходной точке

Ниже приведен пример , а не обещание продукта BLINCE. Предположим, что для одной оси требуется:

• Крутящий момент постоянной нагрузки 350 Н·м при 60 об/мин;

• кратковременный пусковой момент 500 Н·м;

• частая работа на малых оборотах;

• отсутствие внешнего редуктора в гидравлическом варианте;

• доступный вариант электродвигателя со скоростью 1500 об/мин и коробкой передач 25:1.

1. Механическая выходная мощность

При вращательном движении:

Pout (кВт) = крутящий момент (Н·м) × 2π × скорость (об/мин) ÷ 60 000

Pвых = 350 × 2π × 60 ÷ 60 000 = 2,20 кВт

Результат 2,20 кВт — это полезная постоянная мощность на валу нагрузки. Это не требуемая электрическая мощность и не требуемая мощность гидравлической силовой установки. Потери, вспомогательные средства, ускорение, пики, температура окружающей среды и коэффициенты эксплуатации все равно необходимо прибавить к соответствующим границам.

2. Наглядный расчет гидромотора

Предположим, что рабочий объем гидравлического двигателя составляет 200 см⊃3;/об, гидромеханический КПД 0,90 и объемный КПД 0,90 в выбранной рабочей точке. Фактический КПД должен быть получен из данных выбранного двигателя при соответствующем давлении, скорости, температуре и вязкости. Компания Danfoss определяет общий КПД двигателя как произведение объемного и гидромеханического КПД; утечки и механические потери по-разному влияют на скорость и крутящий момент.

Требуемый перепад давления двигателя:

Δp (бар) = 20π × крутящий момент (Н·м) ÷ [смещение (см⊃3;/об) × ηhm]

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

Требуемый входной поток:

Q (л/мин) = рабочий объем (см⊃3;/об) × скорость (об/мин) ÷ [1000 × ηv]

Q = 200 × 60 ÷ (1000 × 0,90) = 13,3 л/мин.

Гидравлическая мощность, поступающая в двигатель:

Ph (кВт) = Δp (бар) × Q (л/мин) ÷ 600

Ф = 122,2 × 13,3 ÷ 600 = 2,71 кВт

Иллюстративный КПД моторного каскада составляет 2,20 ÷ 2,71 = 81% , что соответствует 0,90 × 0,90 . Это только двигательная стадия. Потери в насосе, первичном двигателе, клапане, трубопроводе и охладителе находятся за его пределами. Для начальной точки 500 Н·м те же предположения дают дифференциал около 174,5 бар. Если противодавление в возвратной линии составляет 15 бар, то на входе должно быть около 137,2 бар, чтобы сохранить рабочий дифференциал 122,2 бар; Давление 122,2 бар на впуске не обеспечит расчетный крутящий момент.

Рабочий объем находится в широком диапазоне реальных низкоскоростных гидравлических семейств, но соответствие каталогу по-прежнему зависит от номинальных характеристик в непрерывном и повторном режимах, минимальной стабильной скорости, перепада давления, давления в возврате и корпусе, нагрузки на вал, монтажа, масла и тепла. Покупатели, сравнивающие варианты 200, 250 и 500 см⊃3;/об, могут использовать Сравнение смещения орбитального двигателя , чтобы увидеть, как смещение влияет на баланс скорости потока и давления и крутящего момента. Категория орбитальных двигателей BLINCE является правильной коммерческой отправной точкой только после того, как известен рабочий диапазон.

3. Наглядный расчет электродвигателя-редуктора.

Предположим, что имеется электродвигатель мощностью 3,0 кВт при 1500 об/мин, коробка передач 25:1 и КПД коробки передач 0,90. Если не учитывать проскальзывание и небольшие различия в скорости для этого расчета просеивания, выходная скорость составит около 60 об/мин. Приблизительный выходной крутящий момент:

Tout (Н·м) = 9550 × мощность двигателя (кВт) × КПД редуктора ÷ выходная скорость (об/мин)

Tout = 9550 × 3,0 × 0,90 ÷ 60 = 429,8 Н·м

Этот упрощенный результат охватывает непрерывный крутящий момент 350 Н·м с некоторым численным запасом. Он не включает автоматически запуск с крутящим моментом 500 Н·м. Инженер должен проверить перегрузочную способность двигателя и ЧРП, коэффициент эксплуатации коробки передач, охлаждение двигателя на низких скоростях, время разгона, количество пусков в час, эффективность торможения, нагрузки на вал и подшипники, снижение номинальных характеристик окружающей среды и режим управления. Компания ABB описывает преобразователь частоты как средство управления потоком энергии в процессе и различает управление крутящим моментом и скоростью; Достижимый отклик зависит от выбранного двигателя, привода, обратной связи и настройки, а не от наличия только ЧРП. Аналогичные гидравлические проверки организуются в Руководство по выбору BLINCE и руководство по выбору двигателя.

4. Что на самом деле доказывает пример

Обе архитектуры могут быть правдоподобны при 350 Н·м и 60 об/мин. Числа не определяют победителя. Гидравлический вариант обеспечивает прямой маршрут на низкой скорости, но требует расхода 13,3 л/мин при перепаде примерно 122,2 бар для рабочей точки, а также для остальной гидравлической системы. Электрический вариант превращает обычный высокоскоростной двигатель в тихоходный вал с коробкой передач 25:1, но его крутящий момент около 429,8 Н·м не обеспечивает пусковых, тормозных, ударных или тепловых характеристик. Используйте Диапазон гидравлического двигателя BLINCE только после этого экрана, затем используйте Полное руководство по двигателю для сужения семейства гидравлических систем. Правильный следующий шаг — это сравнение рабочего цикла и установленной системы, а не увеличение каталожного номера.

Где гидравлические двигатели обычно занимают свое место

Гидравлические двигатели привлекательны, когда высокий крутящий момент должен соответствовать компактной удаленной оси, особенно если машина уже имеет гидравлический насос, резервуар, систему охлаждения, органы управления и практику обслуживания. Шланги могут легче передавать мощность вокруг мобильной конструкции, чем большой узел мотор-редуктор, а блок клапанов может координировать работу цилиндров и поворотных осей от одного источника энергии. Низкоскоростные конструкции с высоким крутящим моментом могут снимать внешний редуктор при подходящих задачах. направляющая низкоскоростного двигателя с высоким крутящим моментом объясняет эксплуатационные ограничения, а руководство Категория радиально-поршневых двигателей BLINCE открывает возможности для обсуждения вопросов, связанных с более высоким крутящим моментом и тяжелыми условиями эксплуатации.

К распространенным кандидатам относятся шнеки, траншеекопатели, лебедки, миксеры, буровые головки, подметальные машины, харвестеры, морское палубное оборудование, гусеничные приводы и поворотные приводы. Однако «гидравлических» данных недостаточно. Орбитальный, зубчатый, аксиально-поршневой или радиально-поршневой двигатель имеет другой полезный диапазон. Выбранный агрегат необходимо проверить на предмет постоянного и прерывистого давления, диапазона скоростей, пусковой эффективности, минимальной стабильной скорости, внешней радиальной и осевой нагрузки, реверса, опорожнения картера, допустимого обратного давления, интеграции тормозов и совместимости жидкостей.

Где приводы электродвигателей обычно начинаются впереди

Для стационарной машины с надежным электропитанием, чистой рабочей зоной и одной независимой поворотной осью электрический путь на уровне системы часто проще. Современные двигатели и приводы переменного тока могут обеспечить повторяемое управление скоростью, диагностику, сетевую интеграцию и простое измерение энергии. На оси отсутствует контур гидравлического масла, хотя трансмиссионное масло, подшипники, пути охлаждения, защита кабелей и электрическая изоляция по-прежнему требуют обслуживания. Конвейеры непрерывного действия, вентиляторы, насосы, экструдеры и многие оси технологических машин часто соответствуют этому шаблону, если правильно спроектированы требования к их скорости, крутящему моменту, корпусу и опасным зонам. Если гидравлическая мощность уже имеется, сравните ту же нагрузку с семейство орбитальных двигателей и семейство радиально-поршневых двигателей, а не использовать универсальную гидравлическую альтернативу.

Электроприводы также делают практичным децентрализованное управление: каждая ось может иметь собственный двигатель и ЧРП или сервопривод. Это позволит избежать циркуляции гидравлического потока, когда ни один привод не работает. Однако низкая выходная скорость и высокий крутящий момент могут сыграть решающую роль в работе коробки передач, тормоза и опорной конструкции. В условиях сильного удара наименьший допустимый электродвигатель может регулироваться пиковым током, инерцией, термоциклированием и коэффициентом обслуживания коробки передач, а не постоянными киловаттами.

Пять компромиссов, которые меняют ответ

1. Эффективность необходимо сравнивать в течение цикла

Электродвигатель может иметь высокий номинальный КПД, но фактическая производительность системы включает ЧРП, двигатель, коробку передач и рабочую нагрузку. Гидравлический привод включает в себя первичный двигатель, насос, клапаны, трубопроводы, двигатель и систему охлаждения. Насос фиксированного объема, циркулирующий через предохранительный или дроссельный клапан, может тратить значительную энергию; регулируемый насос, аккумулятор или более совершенная архитектура управления могут уменьшить эти потери. Точно так же слишком мощный электродвигатель, работающий с небольшой нагрузкой, или неудачный выбор коробки передач могут уступить часть своего очевидного преимущества. направляющая давления дренажа картера и Руководство по температурному шоку показывает две границы гидравлических потерь и надежности, которые не учитываются при сравнении только компонентов. По возможности используйте измеренные рабочие точки и взвешивайте каждую точку по времени, а не сравнивайте одно значение пиковой эффективности.

2. Управление на низкой скорости — это не то же самое, что крутящий момент на низкой скорости.

Гидравлический двигатель может создавать высокий крутящий момент на низкой скорости, но скорость может зависеть от утечки, нагрузки, температуры масла и поведения клапана. Обратная связь с обратной связью может улучшить его, усложнив задачу. Асинхронный двигатель с ЧРП может хорошо регулировать скорость, но длительная работа на низкой скорости может уменьшить охлаждение вентилятора, установленного на валу, и может потребоваться отдельная вентиляция или другой двигатель. Коробка передач добавляет люфт и податливость кручения. Определите фактические требования: постоянный крутящий момент, плавное перемещение, скорость ±1%, точность позиционирования, синхронизация или просто «медленное вращение». тихоходная направляющая с высоким крутящим моментом и Руководство по орбитальному смещению показывает, почему «низкая скорость» по-прежнему требует определенной точки расхода, нагрузки и эффективности.

3. Защита от перегрузки куда-то отводит тепло.

Гидравлический предохранительный клапан может ограничить давление во время заклинивания, но поток через этот клапан быстро нагревается. Повторяющиеся остановки не являются бесплатной защитой. Электропривод может ограничивать ток или отключаться при перегрузке, но двигатель, ЧРП, тормозной резистор и редуктор имеют ограничения, зависящие от времени. Правильный проект определяет пик, продолжительность, частоту повторения, приемлемое поведение при остановке и политику перезапуска. Также должно быть указано, должна ли машина выдерживать нагрузку после потери мощности.

4. Распределение мощности и комплектация привода связаны между собой.

Гидравлика может централизовать насос и распределять мощность по шлангам на несколько компактных приводов. Это полезно для шарнирно-сочлененного или мобильного оборудования, особенно там, где в архитектуре уже доминируют цилиндры. Электрические системы распределяют кабели и размещают двигатели, коробки передач, а иногда и тормоза на каждой оси; они могут удалять длинные жидкостные линии, но смещать массу и оболочку к движущейся точке. Сравните установленную прокладку, радиусы изгиба, перемещение шлангов, кабельные держатели, разъемы, охлаждающий воздух, доступ и защиту, а не только контурный чертеж двигателя.

5. Риск технического обслуживания имеет другую форму

Гидравлическим системам необходим контроль загрязнения, правильная вязкость, контроль утечек, проверка шлангов, практика использования фильтров и диагностика давления/расхода. Электрические системы нуждаются в безопасной электрической изоляции, проверке кабелей и разъемов, уходе за подшипниками, чистоте каналов охлаждения, знании неисправностей ЧРП и обслуживании коробки передач. Объект с отличными электриками, но без гидравлического испытательного оборудования может предпочесть один путь; парк мобильного оборудования с установленными запасными частями гидравлической системы и техническими специалистами может предпочесть другое. направляющая давления дренажа картера и Диагностика потери крутящего момента иллюстрирует инструменты и наблюдения, необходимые для гидравлической части. Стоимость жизненного цикла должна включать обучение, время устранения неисправности, время выполнения замены, плановое обслуживание, электроэнергию, охлаждение и производственные потери.

Выбор гидравлического двигателя по-прежнему требует принятия решения относительно семейства двигателей.

Если на экране архитектуры предпочтение отдается гидравлике, следующий вопрос заключается в том, какой принцип двигателя подходит. Орбитальные двигатели широко используются в мобильных и промышленных условиях с низкой и средней скоростью, высоким крутящим моментом, где компактность и стоимость имеют значение. Мотор-редукторы просты и подходят для работы на высоких скоростях и с умеренным крутящим моментом. Аксиально-поршневые двигатели могут использоваться в приложениях с более высоким давлением, большей мощностью, переменным рабочим объемом или с мобильным приводом в зависимости от серии. Радиально-поршневые двигатели являются кандидатами для очень тихоходных, высокомоментных и требовательных прямых приводов. Категория аксиально-поршневого двигателя BLINCE и Категория мотор-редукторов BLINCE делает различия между семействами видимыми, но кривая выбранной серии остается определяющей.

При использовании в движении или на лебедке не делайте вывод о пригодности только на основе смещения и давления. Проверьте растормаживание тормозов, промывку, слив картера, антикавитацию, удержание нагрузки, ступень понижения, сопряжение вала, частоту пуска и остановки, а также поведение при спуске или спуске. Опубликовано Радиально-поршневой двигатель BLINCE HMS02/HMSE02 имеет ход 172–348 см⊃3;/об, до 400 бар, до 1800 Н·м и 0–650 об/мин для этого семейства продуктов. Это опубликованные значения на странице семейства, а не одновременная гарантированная производительность при каждом рабочем объеме или общие обещания для всех гидравлических двигателей.

Обратное давление, слив картера и нагрев могут нарушить гидравлический выбор.

Крутящий момент гидравлического двигателя зависит от перепада давления на двигателе, а не только от давления на входе. Обратное давление уменьшает доступный перепад, если давление на входе не повышается. Он также может нагружать уплотнения вала или корпуса способами, которые зависят от конструкции двигателя и маршрута слива. Длинные возвратные шланги, охладители, фильтры, клапаны и ограничительные фитинги могут ухудшить состояние выпускного отверстия во время холодного запуска или большого расхода. Руководство по давлению дренажа корпуса гидравлического двигателя объясняет, почему прокладка дренажа является границей надежности, а Руководство по температурному шоку учитывает резкие перепады температур между маслом и корпусом.

Тепловой баланс должен охватывать полный цикл. Утечки двигателя, перепады давления, дросселирование клапанов, сброс давления, неэффективность насоса и потери в линии — все это превращается в тепло. Короткий расчет на валу не может доказать, что резервуар и охладитель подходят. Запишите температуру окружающей среды, сорт масла, ожидаемый объем масла, вязкость при холодном запуске, продолжительность работы, условия более холодного потока воздуха или воды, а также температуру, при которой машина должна сохранять производительность.

Тормозные и обгонные нагрузки заслуживают отдельного расчета.

Привод, поднимающий груз, не является автоматически безопасным при его опускании. Гидравлическим лебедкам, приводам хода и системам поворота могут потребоваться пружинный тормоз, противовес или клапан перецентрирования, подпиточное масло, перепускной клапан и антикавитационные средства. Фазы газораспределения и давление отпускания тормозов должны быть согласованы. Электропривод может использовать рекуперативное торможение, тормозной резистор, шину постоянного тока или механический стояночный тормоз. Его редуктор и муфта должны выдерживать реверсивный момент и инерцию. направляющая движения против поворота и Семейство радиально-поршневых двигателей показывает, почему мобильные тормозные и редукционные устройства не могут быть обобщены только на основе крутящего момента. Для любой системы «останавливается при отключении питания» не является спецификацией.

Определите максимальную кинетическую и потенциальную энергию, желаемое время остановки, поведение при аварийной остановке, продолжительность удержания, допустимый откат, поведение при перезапуске, а также что произойдет, если шланг, кабель, датчик или управляющий сигнал выйдет из строя. Если люди могут войти в опасную зону или подвешенный груз может упасть, решение будет зависеть от оценки риска машины, применимых стандартов и квалифицированных специалистов по технике безопасности.

Маршруты приложений

Маршрут А: фиксированный конвейер или миксер с одной локальной осью.

Начните с электродвигателя-редуктора, если доступно стабильное питание от сети, установка чистая или может использоваться подходящий корпус, контроль скорости и контроль энергии имеют значение, а ось работает в течение длительного времени. Проверьте пусковой момент, коэффициент эксплуатации коробки передач, режим управления ЧРП, охлаждение двигателя на минимальной скорости, режим торможения, а также требования к промывке или опасным зонам. Гидравлика все еще может быть оправдана, если у завода уже есть близлежащий энергоблок или для технологического процесса требуется несколько гидравлических осей.

Маршрут B: мобильный шнек, траншеекопатель, лебедка или гусеничная система.

Начинайте с гидравлики, когда первичный двигатель уже приводит в движение насос, привод должен быть компактным на выносном или подвижном соединении, а цикл включает в себя удар, реверс или несколько цилиндров и моторов. Проверьте доступный расход и давление при одновременном требовании, давлении в возврате и корпусе, контроле загрязнения, охлаждении, прокладке шлангов, торможении и работе на низкой скорости. В руководстве по потере крутящего момента гидравлического двигателя показано, почему показания давления в системе должны быть привязаны к расходу и нагрузке, а Направляющая для ходового двигателя и поворотного двигателя позволяет избежать того, чтобы две мобильные функции считались взаимозаменяемыми.

Маршрут C: электрифицированная машина с множеством гидравлических осей.

Рассмотрим гибридную архитектуру: электродвигатель и привод регулируемого гидравлического насоса, а клапаны, цилиндры и гидромоторы обеспечивают распределенное движение. Это позволяет сохранить компактные приводы и централизованное управление нагрузкой, избегая при этом насоса с приводом от двигателя. Он не устраняет гидравлические потери и не требует технического обслуживания; это меняет способ подачи и управления энергией. Моделируйте одновременную потребность, потери в режиме ожидания, управление насосами, стратегию работы с аккумулятором, охлаждение, пиковую электрическую нагрузку и безопасное отключение.

Девять ошибок сравнения, которых следует избегать

1. Сравнение простого электродвигателя с полной схемой гидравлического двигателя — или наоборот.

2. Сравнение номинальных киловатт вместо требуемого диапазона выходного крутящего момента и скорости.

3. Обработка максимальных или пиковых значений каталога как непрерывных значений.

4. Игнорирование пусковой эффективности, трогательной нагрузки и коэффициента эксплуатации коробки передач.

5. Использование входного давления вместо перепада давления двигателя.

6. Игнорирование обратного давления, давления в корпусе, холодного масла и теплового баланса.

7. Предполагая, что ЧРП гарантирует любые требования к крутящему моменту и точности на низких скоростях.

8. Исключение торможения, удержания нагрузки и потери мощности.

9. Выбор по покупной цене без учета затрат на электроэнергию, охлаждение, техническое обслуживание, простои и модернизацию.

Кому пока не стоит покупать мотор

Не заказывайте гидравлический или электрический двигатель, если доступна только информация о мощности, приблизительной частоте вращения или старой схеме монтажа. Остановите этап заготовки, когда момент нагрузки неизвестен, пусковой или блокирующий момент не отделен от постоянного крутящего момента, рабочий цикл отсутствует, обгонная нагрузка не имеет определения торможения, источник питания неизвестен или ограничения окружающей среды и обслуживания недокументированы. В практическом руководстве по выбору указаны минимальные гидравлические затраты, а также В руководстве по выбору объясняется, почему необходимо соединить крутящий момент, скорость, давление и расход. Замена, которая физически подходит, все равно может работать слишком медленно, перегреваться, не запускаться, превышать скорость нагрузки, перегружать коробку передач, повышать обратное давление или создавать небезопасные условия остановки.

Не покупайте гидравлический двигатель только потому, что в машине уже есть шланги. Убедитесь, что силовой агрегат имеет и расход, включая другие рабочие оси. одновременно полезное давление Не покупайте электрический преобразователь только потому, что КПД двигателя привлекателен. Подтвердите место для двигателя, коробки передач, тормоза и охлаждения; электрическая пиковая мощность; интеграция управления; структурные нагрузки; и поведение при аварийной остановке.

Данные для включения в запрос предложения

Отправьте один пакет рабочих данных, а не только запрошенный номер модели:

• описание функций машины и приводимой нагрузки;

• непрерывный, пусковой, пиковый и тормозной момент на грузовом валу;

• минимальная, нормальная и максимальная частота вращения;

• время в каждой рабочей точке, количество пусков в час, реверсов и общее количество часов в день;

• инерция, время разгона/замедления и возможность выхода нагрузки из строя;

• доступное электропитание или гидравлическое давление, давление подачи, обратного давления и состояние дренажа корпуса;

• температура окружающей среды и рабочая температура, тип/вязкость масла, пыль, вода, коррозия, промывка или классификация опасной зоны;

• допустимый диапазон привода, масса, монтаж, вал, радиальная/осевая нагрузка и существующее передаточное число;

• требуемая точность скорости, позиционирования, обратной связи, связи и реагирования на неисправности;

• требования к стояночному тормозу и аварийной остановке;

• текущий код модели, чертежи, фотографии, история отказов и целевой срок службы.

BLINCE может проверить гидравлическую сторону этого пакета: принцип работы двигателя, диапазон рабочего объема, ожидаемый перепад давления и расход, ограничения скорости, условия слива и возврата, интерфейс вала и монтажа, потребности в тормозах или редукторах, а также является ли гидравлический подход технически разумным. Если эксплуатационные данные говорят в пользу электрического редукторного привода, это должно быть подтверждено сравнением до того, как будет задействована гидравлическая часть.

Часто задаваемые вопросы

Гидравлический двигатель мощнее электродвигателя?

Не как универсальное утверждение. Прочность зависит от требуемого крутящего момента, скорости, продолжительности, комплектации и всей системы привода. Гидравлический двигатель может обеспечивать высокий крутящий момент от компактного привода и может двигаться медленно без внешнего редуктора. Электродвигатель с коробкой передач с соответствующими номиналами может создавать тот же выходной крутящий момент. Сравнивайте непрерывный и пиковый крутящий момент на нагрузочном валу, а не размер корпуса двигателя.

Что эффективнее: гидромотор или электродвигатель?

На уровне компонентов многие электродвигатели имеют высокий номинальный КПД. Полезным решением является эффективность системы в течение рабочего цикла. Включите потери ЧРП и коробки передач на электрической стороне, а также потери на первичном двигателе, насосе, клапане, трубопроводе, двигателе и охлаждении на гидравлической стороне. Архитектура и метод управления могут иметь значение более чем для одного значения эффективности каталога.

Может ли гидромотор работать непрерывно?

Да, если выбранная серия рассчитана на постоянную работу при требуемом перепаде давления, расходе, скорости, крутящем моменте, температуре, вязкости, давлении в корпусе, нагрузке на вал и режиме работы. Пик каталога или прерывистая точка не могут рассматриваться как непрерывные. Система охлаждения должна отводить постоянную тепловую нагрузку всей системы.

Всегда ли электродвигателю нужен редуктор на низкой скорости?

Нет. Существуют моментные двигатели с прямым приводом и другие специализированные решения. Однако обычному высокоскоростному промышленному двигателю часто требуется коробка передач для обеспечения десятков оборотов в минуту при полезном крутящем моменте. Передаточное число коробки передач, эффективность, люфт, коэффициент эксплуатации, смазка, нагрузки на подшипники и тормозное устройство становятся частью выбора привода.

Какая самая большая ошибка при расчете крутящего момента гидравлического двигателя?

Использование входного давления, как если бы оно было перепадом давления. Крутящий момент зависит от перепада давления на двигателе и гидромеханического КПД. Обратное противодавление снижает перепад. Использование теоретического значения эффективности 100% и игнорирование стартовых условий — две другие распространенные ошибки.

Когда стоит рассмотреть гибридную электрогидравлическую систему?

Стоит проверить, когда машина электрифицирована, но все еще имеет много цилиндров, компактные дистанционные приводы или прерывистые функции с высокой нагрузкой. Электродвигатель может приводить в действие управляемый гидравлический насос. Прежде чем принять решение, сравните полный цикл, пиковую потребность в электроэнергии, потери в режиме ожидания, варианты аккумуляторов, охлаждение, управление и техническое обслуживание.

Окончательное правило выбора

Выберите привод, который соответствует тем же требованиям к выходному валу с наименьшими неприемлемыми системными потерями. Для чистой, фиксированной, непрерывной одной оси это часто указывает на электродвигатель, привод и коробку передач. Для компактной мобильной оси с существующим гидравлическим питанием, ударной нагрузкой и множеством функций гидравлической энергии это часто указывает на гидравлический двигатель. Для электрифицированной многоосной машины это может указывать на гибрид.

Для проверки гидравлического двигателя BLINCE отправьте профиль «крутящий момент-скорость-режим», пиковые условия и условия торможения, доступное давление и расход, обратное давление и давление в корпусе, масло и температуру, нагрузки на монтаж и вал, требования к управлению и диапазон установки. Первый ответ должен заключаться в том, подходит ли гидравлическая архитектура, а не просто в том, какой двигатель можно предложить.

Тел: +86 132 4232 1601

✉️ Электронная почта: sales16@blince.com

Веб-сайт: https://blince.com/

Отказ от ответственности

Эта статья представляет собой общее инженерное руководство. Окончательный выбор компонентов должен основываться на чертежах машины, измеренных гидравлических данных, условиях работы, требованиях безопасности и подтверждении квалифицированного инженера-гидравлика или поставщика.

Гидравлическая команда Blince

Blince Hydraulic — ведущая в отрасли компания, занимающаяся прецизионным производством гидравлической энергии и индивидуальными гидравлическими решениями. Опираясь на десятилетия глубокого опыта в области промышленного оборудования и тысячи успешных внедрений по всему миру, наша команда инженеров полностью сосредоточена на производстве высокопроизводительных гидравлических компонентов, в том числе специализированные орбитальные двигатели, двигатель перемещения под высоким давлением и надежные гидрораспределители . Наша производственная инфраструктура использует самые современные многоосные обрабатывающие системы с ЧПУ и полностью сертифицирована по стандарту ISO 9001, что гарантирует повторяемую объемную точность на каждом производственном цикле.

Мы поставляем быстрые, высоконадежные и экономичные гидравлические решения дистрибьюторам тяжелой промышленности, производителям оборудования и бригадам технического обслуживания в более чем 150 странах. Независимо от того, требует ли ваш активный проект мелкосерийную партию профилей валов по индивидуальному заказу или крупномасштабное производство Чугунный шестеренный насос для тяжелых условий эксплуатации , мы настраиваем наши гибкие графики производства, чтобы уложиться в ваши целевые сроки выполнения заказов с полной предсказуемостью цен. Партнерство с Blince означает обеспечение максимальной эффективности системы, элитного качества материалов и бескомпромиссного профессионализма в области гидроэнергетики.

Чтобы узнать больше о нашей полной линейке продукции, посетите наш официальный сайт: www.blince.com.