Hydraulický motor vs elektrický motor: Sprievodca výberom hnacieho systému

Dvaja dodávatelia uvádzajú rotačnú os pri 350 N·m a 60 ot./min. Jeden navrhuje priamy hydromotor. Druhý ponúka elektromotor s 1 500 otáčkami za minútu, pohon s meniteľnou frekvenciou a prevodovku 25:1. Výstupný bod vyzerá identicky, ale nainštalované systémy nie sú. Jedna závisí od tlaku, prietoku, ventilov, stavu oleja, spätného tlaku a chladenia. Druhý závisí od elektrického napájania, ovládacích prvkov pohonu, výkonu prevodovky, brzdenia, krytu a chladenia motora.

Praktické rozhodnutie medzi hydraulickým motorom a elektromotorom je teda o úplnej architektúre: ktorý z nich poskytuje požadovaný krútiaci moment a otáčky hriadeľa počas skutočného pracovného cyklu, prostredia, ovládacích prvkov, plánu údržby a dostupného zdroja energie.

Krátka odpoveď

Systém elektrického motora je často vhodnejší pre pevný, nepretržite poháňaný, čistý stroj s jednou alebo niekoľkými osami, kde záleží na energetickej účinnosti, presnom riadení rýchlosti, nízke riziko úniku a jednoduché monitorovanie stavu. Hydraulický motor sa často hodí na mobilné alebo vzdialené stroje, kompaktné osi s vysokým krútiacim momentom, rázové zaťaženie, časté cúvanie a stroje, ktoré už majú vhodné hydraulické napájanie. The Sprievodca výberom motora BLINCE zobrazuje otázky na strane hydrauliky, zatiaľ čo Sprievodca dimenzovaním hydraulického motora premení definované zaťaženie na skríningový výpočet. Hybrid – elektrický hnací stroj poháňajúci hydraulickú pohonnú jednotku – môže byť najlepšou odpoveďou, keď je žiaduca elektrifikácia, ale viac valcov a rotačných pohonov stále profituje z centralizovaného pohonu kvapaliny.

Nerozhodujte sa len podľa krútiaceho momentu. Definujte obálku záťažového momentu a rýchlosti, štartovací a špičkový krútiaci moment, pracovný cyklus, správanie pri brzdení a dobehu, zdroj energie, okolité podmienky, povolené teplo, odozvu riadenia, objem inštalácie, prístup k údržbe a náklady na životný cyklus. Potom porovnajte oba systémy na hnanom hriadeli a na hranici celého systému.

Najprv definujte, čo sa porovnáva

Holý elektrický motor je zriedka ekvivalentný nízkorýchlostnému hydraulickému motoru. Ak záťaž potrebuje 60 otáčok za minútu, priemyselný elektromotor s rýchlosťou takmer 1 500 otáčok za minútu normálne potrebuje prevodovku, spojku, montážnu konštrukciu a niekedy aj prídržnú brzdu. Variabilná rýchlosť bežne pridáva VFD, ochranné zariadenia, filtre, kódovač a ovládacie prvky. Hydraulická alternatíva môže poháňať záťaž priamo, ale potrebuje čerpadlo alebo existujúci zdroj tlaku, ventily, zásobník, filtráciu, chladenie, hadice alebo rúrky a bezpečné ovládanie tlaku. The Rad hydromotorov BLINCE ukazuje rozmanitosť na strane pohonu, zatiaľ čo kompletný sprievodca hydraulickým motorom vysvetľuje, prečo sa princíp motora a podmienky okruhu musia posudzovať spoločne.

Spravodlivé porovnanie má teda dve hranice. Hraničný je výstupný hriadeľ: požadovaný krútiaci moment, rýchlosť, zrýchlenie, polohové správanie, brzdenie a prevádzka. Hranica dva je inštalovaná energetická cesta: elektrický vstup do VFD, motora, prevodovky a záťaže verzus hlavný pohon, čerpadlo, ventily, vedenia, hydraulický motor a záťaž. Zdrojová kniha motorového systému Ministerstva energetiky USA tiež zdôrazňuje systémový prístup, a nie izolovanú optimalizáciu jednotlivých komponentov. Vysoko účinný motor nezachráni predimenzovanú prevodovku alebo zlú stratégiu riadenia, rovnako ako účinný hydraulický motor nezachráni priškrtený, horúci a znečistený okruh. The sprievodca dimenzovaním hydraulického motora a nízkorýchlostné vedenie s vysokým krútiacim momentom poskytuje hydraulický kontext pre túto hranicu systému.

Rozhodovacia tabuľka: kde každá architektúra zvyčajne začína silnejšie

Táto tabuľka je skríningový nástroj, nie univerzálny víťaz. Dobre navrhnutý elektrický pohon dokáže zvládnuť silné otrasy a hydraulický pohon s uzavretou slučkou môže poskytnúť presný pohyb. Tieto riešenia môžu zvýšiť náklady, senzory, chladenie, ovládanie a uvedenie do prevádzky. Užitočnou otázkou je, ktorá architektúra spĺňa špecifikáciu bez toho, aby sa neprijateľné bremeno presúvalo inam.

Začnite so záťažou, nie katalógom motorov

Pred otvorením katalógu vytvorte profil krútiaceho momentu, rýchlosti a výkonu pre hnaný hriadeľ. Zaznamenajte nepretržitý krútiaci moment, moment odtrhnutia, krútiaci moment zrýchlenia, krútiaci moment zaseknutia alebo nárazu, maximálnu a minimálnu rýchlosť, čas v každom prevádzkovom bode, otáčky za hodinu, štarty za hodinu a povolený čas zastavenia. Ak náklad môže poháňať motor – ako je spúšťací navijak, zjazdový dopravník, výkyvný pohon alebo bubon s vysokou zotrvačnosťou – identifikujte presahujúci kvadrant a energiu, ktorú je potrebné kontrolovať. The Sprievodca dimenzovaním hydraulického motora spája krútiaci moment, rýchlosť, zdvih, tlak a prietok Praktický sprievodca výberom hydraulického motora pridáva kontrolu prevádzky, montáže, oleja a okruhu.

Nepoužívajte menovité užitočné zaťaženie stroja ako náhradu krútiaceho momentu hriadeľa. Preveďte sily prostredníctvom polomeru bubna, polomeru kolesa, prevodového pomeru, geometrie spojenia, trenia, sklonu a zrýchlenia. Použite najhoršiu vierohodnú geometriu, nie najľahší stredný bod zdvihu. Oddeľte jednosekundový vrchol od 40-minútového pracovného bodu; na oboch záleží, ale riadia sa rôznymi hranicami. The porovnanie orbitálneho posunu ukazuje, prečo samotné číslo posunu neukončí výber a Sprievodca stratou krútiaceho momentu spája záťažový krútiaci moment s meraniami. Kupujúci, ktorý pošle iba 'potrebný motor 500 N·m', ešte neposkytol dostatok informácií na bezpečnú voľbu hydrauliky alebo obhájiteľný výber elektrického pohonu.

Spracované porovnanie v jednom výstupnom bode

Nasleduje príklad , nie prísľub produktu BLINCE. Predpokladajme, že jedna os vyžaduje:

• 350 N·m nepretržitého zaťažovacieho momentu pri 60 ot./min.;

• 500 N·m krátkodobý štartovací moment;

• častá prevádzka pri nízkej rýchlosti;

• žiadna vonkajšia redukcia prevodu pri hydraulickej možnosti;

• dostupný elektromotor s 1 500 otáčkami za minútu s prevodovkou 25:1.

1. Mechanický výstupný výkon

Pre rotačný pohyb:

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

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

Výsledkom 2,20 kW je užitočný trvalý výkon na záťažovom hriadeli. Nie je to požadovaný elektrický príkon a nie požadovaný príkon hydraulickej pohonnej jednotky. Straty, pomocné zariadenia, zrýchlenie, špičky, okolitá teplota a prevádzkové faktory musia byť stále pripočítané na ich správnu hranicu.

2. Názorný výpočet hydromotora

Predpokladajme ako príklad zdvihový objem hydromotora 200 cm³/ot, hydraulicko-mechanickú účinnosť 0,90 a objemovú účinnosť 0,90 vo zvolenom prevádzkovom bode. Skutočná účinnosť musí vychádzať z údajov zvoleného motora pri príslušnom tlaku, rýchlosti, teplote a viskozite. Danfoss definuje celkovú účinnosť motora ako súčin objemovej a hydraulicko-mechanickej účinnosti; netesnosti a mechanické straty ovplyvňujú rýchlosť a krútiaci moment rozdielne.

Požadovaný tlakový rozdiel motora:

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

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

Požadovaný vstupný prietok:

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

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

Hydraulická sila vstupujúca do motora:

Ph (kW) = Δp (bar) × Q (l/min) ÷ 600

Ph = 122,2 × 13,3 ÷ 600 = 2,71 kW

Ilustračná účinnosť motorového stupňa je 2,20 ÷ 2,71 = 81 % , čo zodpovedá 0,90 × 0,90 . Toto je len motorická fáza. Straty čerpadla, primárneho pohonu, ventilu, vedenia a chladiča sú mimo neho. Pre východiskový bod 500 N·m rovnaké predpoklady dávajú rozdiel približne 174,5 barov. Ak má spätné vedenie protitlak 15 barov, vstup musí mať približne 137,2 barov, aby sa zachoval rozdiel chodu 122,2 bar; 122,2 bar na vstupe by nedodal vypočítaný krútiaci moment.

Zdvihový objem je v širokom rozsahu skutočných nízkorýchlostných hydraulických radov, ale prispôsobenie katalógu stále závisí od nepretržitého a prerušovaného výkonu, minimálnej stabilnej rýchlosti, tlakového rozdielu, spätného tlaku a tlaku v skrini, zaťaženia hriadeľa, montáže, oleja a tepla. Kupujúci, ktorí porovnávajú možnosti 200, 250 a 500 cm³/ot., môžu použiť porovnanie posunu orbitálneho motora , aby ste videli, ako posun posúva rovnováhu prietoku, rýchlosti a tlaku a krútiaceho momentu. The Kategória orbitálneho motora BLINCE je správnym komerčným východiskovým bodom až po tom, čo je známa prevádzková obálka.

3. Názorný výpočet elektrického prevodového motora

Predpokladajme príklad 3,0 kW elektromotora pri 1 500 ot./min., prevodovku 25:1 a účinnosť prevodovky 0,90. Pri ignorovaní sklzu a malých rozdielov otáčok pre tento skríningový výpočet je výstupná rýchlosť asi 60 ot./min. Približný výstupný krútiaci moment je:

Tout (N·m) = 9 550 × výkon motora (kW) × účinnosť prevodovky ÷ výstupné otáčky (ot./min.)

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

Tento zjednodušený výsledok pokrýva nepretržitý krútiaci moment 350 N·m s určitou číselnou rezervou. Nepokrýva automaticky štart 500 N·m. Technik musí skontrolovať schopnosť motora a VFD preťaženia, servisný faktor prevodovky, chladenie motora pri nízkych otáčkach, čas zrýchlenia, štarty za hodinu, výkon bŕzd, zaťaženie hriadeľa a ložísk, zníženie výkonu v okolí a režim riadenia. ABB popisuje VSD ako riadiaci tok energie do procesu a rozlišuje riadenie krútiaceho momentu a rýchlosti; dosiahnuteľná odozva závisí skôr od zvoleného motora, pohonu, spätnej väzby a ladenia než od prítomnosti samotného VFD. Ekvivalentné hydraulické kontroly sú organizované v Sprievodca výberom BLINCE a sprievodca dimenzovaním motora.

4. Čo vlastne dokazuje príklad

Obe architektúry môžu byť prijateľné pri 350 N·m a 60 otáčkach za minútu. Čísla nekorunujú víťaza. Hydraulická možnosť poskytuje priamu nízkorýchlostnú trasu, ale potrebuje 13,3 l/min pri diferenciáli približne 122,2 barov pre bod chodu plus zvyšok hydraulického systému. Elektrická možnosť premení bežný motor s vyššími otáčkami na nízkootáčkový hriadeľ s prevodovkou 25:1, ale jeho výstupný výkon približne 429,8 N·m neznižuje výkon pri štartovaní, brzdení, otrasoch alebo tepelných výkonoch. Použite Dosah hydromotora BLINCE až po tejto obrazovke, potom použite kompletný sprievodca motorom na zúženie hydraulického radu. Správnym ďalším krokom je porovnanie pracovného cyklu a inštalovaného systému, nie väčšie katalógové číslo.

Kde si hydromotory zvyčajne vydobyjú svoje miesto

Hydraulické motory sú atraktívne, keď sa vysoký krútiaci moment musí zmestiť na kompaktnú vzdialenú os, najmä ak má stroj už hydraulické čerpadlo, nádrž, chladenie, ovládacie prvky a servisnú prax. Hadice môžu smerovať energiu okolo mobilnej konštrukcie jednoduchšie ako veľká zostava motora a prevodovky a ventilový blok môže koordinovať valce a rotačné osi z jedného zdroja energie. Konštrukcie s nízkymi otáčkami a vysokým krútiacim momentom môžu pri vhodných úlohách odstrániť externú prevodovku. The sprievodca nízkorýchlostným motorom s vysokým krútiacim momentom vysvetľuje prevádzkové obmedzenia, zatiaľ čo Kategória radiálnych piestových motorov BLINCE poskytuje cestu pre diskusie s vyšším krútiacim momentom a náročnými prevádzkami.

Bežnými kandidátmi sú vrtáky, ryhovače, navijaky, miešačky, vŕtacie hlavy, zametacie stroje, kombajny, námorné palubné stroje, pásové pohony a výkyvné pohony. Napriek tomu 'hydraulické' nie sú dostatočné informácie. Orbitálny, ozubený, axiálny piestový alebo radiálny piestový motor má inú užitočnú obálku. Vybraná jednotka musí byť skontrolovaná z hľadiska trvalého a prerušovaného tlaku, rozsahu otáčok, štartovacej účinnosti, minimálnej stabilnej rýchlosti, vonkajšieho radiálneho a axiálneho zaťaženia, spätného chodu, vypúšťania skrine, prípustného spätného tlaku, integrácie bŕzd a kompatibility kvapalín.

Tam, kde elektromotory zvyčajne začínajú dopredu

Pre pevný stroj so spoľahlivou elektrickou energiou, čistou prevádzkovou oblasťou a jednou nezávislou rotačnou osou je elektrická dráha často jednoduchšia na úrovni systému. Moderné striedavé motory a pohony môžu poskytovať opakovateľné riadenie rýchlosti, diagnostiku, integráciu do siete a priame meranie energie. Na osi nie je okruh hydraulického oleja, aj keď olej v prevodovke, ložiská, chladiace dráhy, ochrana káblov a elektrická izolácia si stále vyžadujú údržbu. Kontinuálne dopravníky, ventilátory, čerpadlá, extrudéry a mnohé osi procesných strojov často zodpovedajú tomuto vzoru, keď sú správne navrhnuté ich požiadavky na rýchlosť, krútiaci moment, kryt a nebezpečné oblasti. Tam, kde je už prítomná hydraulická sila, porovnajte rovnakú povinnosť s rodina orbitálnych motorov a rad radiálnych piestových motorov namiesto predpokladu všeobecnej hydraulickej alternatívy.

Elektrické pohony tiež robia decentralizované riadenie praktickým: každá os môže mať vlastný motor a VFD alebo servopohon. To môže zabrániť cirkulačnému hydraulickému toku, keď nepracuje žiadny ovládač. Nízke výstupné otáčky a vysoký krútiaci moment však môžu spôsobiť, že prevodovka, brzda a nosná konštrukcia sú rozhodujúce. V aplikácii s vysokým rázom môže byť najmenší prijateľný elektrický motor riadený špičkovým prúdom, zotrvačnosťou, tepelným cyklovaním a prevádzkovým faktorom prevodovky, a nie trvalými kilowattmi.

Päť kompromisov, ktoré menia odpoveď

1. Účinnosť sa musí porovnávať počas cyklu

Elektrický motor môže mať vysokú menovitú účinnosť, ale skutočný výkon systému zahŕňa VFD, motor, prevodovku a prevádzkové zaťaženie. Hydraulický pohon obsahuje hlavný pohon, čerpadlo, ventily, vedenia, motor a chladenie. Čerpadlo s pevným objemom cirkulujúce cez poistný alebo škrtiaci ventil môže plytvať značnou energiou; variabilné čerpadlo, akumulátor alebo lepšia architektúra riadenia môže túto stratu znížiť. Rovnako aj predimenzovaný elektromotor s nízkou záťažou alebo zlá voľba prevodovky sa môže vzdať časti svojej zdanlivej výhody. The puzdro-vypúšťacie tlakové vedenie a Sprievodca teplotnými šokmi ukazuje dve hranice hydrauliky a spoľahlivosti, ktoré porovnanie iba s komponentmi nezaoberá. Ak je to možné, použite namerané prevádzkové body a zvážte každý bod podľa času, namiesto porovnávania jedného maximálneho čísla účinnosti.

2. Regulácia pri nízkych otáčkach nie je to isté ako krútiaci moment pri nízkych otáčkach

Hydraulický motor môže produkovať vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach, ale rýchlosť môže kolísať s netesnosťou, zaťažením, teplotou oleja a správaním ventilov. Spätná väzba s uzavretou slučkou ju môže zlepšiť pri väčšej zložitosti. Indukčný motor s VFD môže dobre regulovať rýchlosť, ale rozšírená prevádzka pri nízkych otáčkach môže znížiť chladenie ventilátora namontovaného na hriadeli a môže vyžadovať samostatné vetranie alebo iný motor. Prevodovka pridáva vôľu a torznú poddajnosť. Definujte skutočnú požiadavku: konštantný krútiaci moment, plynulé plazenie, rýchlosť ±1%, presnosť polohovania, synchronizácia alebo jednoducho 'pomaly sa otáča'. nízkorýchlostné vedenie s vysokým krútiacim momentom a sprievodca orbitálnym posunom ukazuje, prečo 'nízka rýchlosť' stále potrebuje definovaný prietok, zaťaženie a bod účinnosti.

3. Ochrana proti preťaženiu presúva teplo niekam

Hydraulický poistný ventil môže obmedziť tlak počas zaseknutia, ale prietok cez tento ventil sa rýchlo zahreje. Opakované zastavenie nie je bezplatnou ochranou. Elektrický pohon môže obmedziť prúd alebo vypnúť pri preťažení, ale každý motor, VFD, brzdný odpor a prevodovka majú časovo závislé limity. Správny návrh špecifikuje vrchol, trvanie, frekvenciu opakovania, prijateľné správanie pri zastavení a politiku reštartu. Malo by tiež uvádzať, či stroj musí udržať záťaž po strate energie.

4. Rozvod energie a balenie pohonu sú prepojené

Hydraulika môže centralizovať čerpadlo a distribuovať energiu cez hadice do niekoľkých kompaktných pohonov. To pomáha na kĺbových alebo mobilných zariadeniach, najmä tam, kde už v architektúre dominujú valce. Elektrické systémy rozdeľujú káble a umiestňujú motory, prevodovky a niekedy aj brzdy na každú os; môžu odstrániť dlhé vedenia kvapaliny, ale presunúť hmotu a obal k hnanému bodu. Porovnajte inštalované vedenie, polomery ohybu, pohyb hadice, káblové nosiče, konektory, chladiaci vzduch, prístup a ochranu – nielen nákres motora.

5. Riziko údržby má iný tvar

Hydraulické systémy potrebujú kontrolu kontaminácie, správnu viskozitu, riadenie netesností, kontrolu hadíc, prax filtrovania a diagnostiku tlaku/prietoku. Elektrické systémy vyžadujú bezpečnú elektrickú izoláciu, kontrolu káblov a konektorov, starostlivosť o ložiská, čistotu chladiacej dráhy, znalosť porúch VFD a servis prevodovky. Miesto s vynikajúcimi elektrikármi, ale bez zariadenia na testovanie výkonu tekutiny, môže uprednostniť jednu cestu; flotila mobilných zariadení so zavedenými hydraulickými náhradnými dielmi a technici môžu uprednostniť druhú. The puzdro-vypúšťacie tlakové vedenie a diagnostika straty krútiaceho momentu zobrazuje nástroje a pozorovania potrebné na hydraulickej strane. Náklady na životný cyklus by mali zahŕňať školenie, čas na izoláciu porúch, čas potrebný na výmenu, plánovaný servis, energiu, chladenie a výrobné straty.

Výber hydraulického motora si stále vyžaduje rozhodnutie rodiny motorov

Ak obrazovka architektúry uprednostňuje hydrauliku, ďalšou otázkou je, ktorý princíp motora vyhovuje. Orbitálne motory sú bežné pre mobilné a priemyselné aplikácie s nízkou až strednou rýchlosťou, vysokým krútiacim momentom, kde záleží na kompaktnosti a hodnote. Prevodové motory sú jednoduché a môžu vyhovovať vyšším rýchlostiam a miernym krútiacim momentom. Axiálne piestové motory môžu slúžiť pre aplikácie s vyšším tlakom, vyšším výkonom, premenlivým objemom alebo mobilným pohonom v závislosti od série. Radiálne piestové motory sú kandidátmi na veľmi nízke otáčky, vysoký krútiaci moment a náročné priame pohony. The Kategória axiálneho piestového motora BLINCE a Kategória prevodového motora BLINCE zviditeľňuje rozdiely v rodine, ale zvolená sériová krivka zostáva rozhodujúca.

Pri preprave alebo navijaku nevyvodzujte vhodnosť iba z výtlaku a tlaku. Skontrolujte uvoľnenie brzdy, preplachovanie, vypúšťanie puzdra, ochranu proti kavitácii, držanie záťaže, stupeň redukcie, rozhranie hriadeľa, frekvenciu štart-stop a správanie pri zjazde alebo spúšťaní. A zverejnené Motor s radiálnym piestom BLINCE HMS02/HMSE02 uvádza 172–348 cm³/ot., až 400 bar, až 1 800 N·m a 0–650 ot./min. Toto sú hodnoty publikované na rodinnej stránke, nie súčasne garantovaný výkon pri každom zdvihu alebo všeobecný prísľub pre všetky hydraulické motory.

Spätný tlak, vypúšťanie puzdra a teplo môžu prevrátiť hydraulický výber

Krútiaci moment hydraulického motora sleduje tlakový rozdiel naprieč motorom, nie samotný vstupný tlak. Spätný protitlak znižuje dostupný diferenciál, pokiaľ sa nezvýši vstupný tlak. Môže tiež zaťažovať hriadeľové tesnenia alebo puzdrá spôsobmi, ktoré závisia od konštrukcie motora a vedenia odtoku. Dlhé spätné hadice, chladiče, filtre, ventily a obmedzujúce armatúry môžu zhoršiť stav výstupu počas studeného štartu alebo vysokého prietoku. The Sprievodca tlakom v skrini hydraulického motora a vypúšťaní vysvetľuje, prečo je vedenie odtoku hranicou spoľahlivosti, zatiaľ čo Sprievodca teplotnými šokmi pokrýva rýchle teplotné rozdiely medzi olejom a krytom.

Tepelná rovnováha musí pokrývať celý cyklus. Únik motora, pokles tlaku, škrtenie ventilu, prevádzka odľahčenia, neúčinnosť čerpadla a straty v potrubí sa stávajú teplom. Krátky výpočet na šachte nemôže dokázať, že zásobník a chladič sú dostatočné. Zaznamenajte si okolitú teplotu, triedu oleja, predpokladaný rozsah množstva oleja, viskozitu pri studenom štarte, trvanie prevádzky, prúdenie chladnejšieho vzduchu alebo vody a teplotu, pri ktorej si stroj musí zachovať výkon.

Brzdné a prejazdové zaťaženia si zaslúžia vlastný výpočet

Pohon, ktorý zdvíha náklad, nie je automaticky bezpečný pri jeho spúšťaní. Hydraulické navijaky, pojazdové pohony a výkyvné systémy môžu potrebovať pružinovú brzdu, protizávažie alebo nadstredový ventil, prídavný olej, odľahčenie kríženia a opatrenia proti kavitácii. Časovanie ventilov a tlak na uvoľnenie bŕzd musia byť koordinované. Elektrický pohon môže využívať rekuperačné brzdenie, brzdový odpor, jednosmernú zbernicu alebo mechanickú zádržnú brzdu. Jeho prevodovka a spojka musia tolerovať reverzný krútiaci moment a zotrvačnosť. The cestovateľský sprievodca proti smeru jazdy a rodina radiálnych piestových motorov ukazuje, prečo sa mobilné brzdové a redukčné zariadenia nedajú zovšeobecniť len na základe krútiaceho momentu. Pre žiadny systém nie je špecifikáciou 'zastaví sa po odpojení napájania'.

Definujte maximálnu kinetickú a potenciálnu energiu, požadovaný čas zastavenia, správanie pri núdzovom zastavení, trvanie zdržania, prípustný návrat, správanie pri reštarte a čo sa stane, ak zlyhá hadica, kábel, snímač alebo riadiaci signál. Ak ľudia môžu vstúpiť do nebezpečnej zóny alebo môže spadnúť zavesené bremeno, riešenie riadi posúdenie rizika stroja, príslušné normy a kvalifikovaná bezpečnostná technika.

Aplikačné cesty

Trasa A: pevný dopravník alebo miešačka s jednou lokálnou osou

Začnite s elektrickým motorom s prevodovkou, keď je k dispozícii stabilná sieťová energia, inštalácia je čistá alebo môže používať vhodný kryt, riadenie rýchlosti a monitorovanie energie a os funguje dlhú dobu. Overte štartovací moment, servisný faktor prevodovky, režim ovládania VFD, chladenie motora pri minimálnej rýchlosti, brzdný výkon a požiadavky na umývanie alebo nebezpečnú oblasť. Hydraulika môže byť stále opodstatnená, ak už má závod v blízkosti elektráreň alebo proces potrebuje niekoľko hydraulických osí.

Trasa B: funkcia mobilného vrtáka, rýhovača, navijaka alebo dráhy

Začnite s hydraulikou, keď už hnací stroj poháňa čerpadlo, pohon musí byť kompaktný na vzdialenom alebo pohyblivom kĺbe a cyklus zahŕňa náraz, reverzáciu alebo niekoľko valcov a motorov. Overte dostupný prietok a tlak pri súčasnej požiadavke, spätný tlak a tlak v puzdre, kontrolu kontaminácie, chladenie, vedenie hadíc, brzdenie a správanie pri nízkej rýchlosti. The Sprievodca stratou krútiaceho momentu hydraulického motora ukazuje, prečo musia byť hodnoty tlaku v systéme spojené s prietokom a zaťažením, zatiaľ čo Vedenie pojazdového motora verzus otočného motora pomáha zabrániť tomu, aby sa dve mobilné funkcie považovali za vzájomne zameniteľné.

Trasa C: elektrifikovaný stroj s mnohými osami s fluidným pohonom

Zvážte hybridnú architektúru: elektrický motor a pohon poháňajú variabilné hydraulické čerpadlo, zatiaľ čo ventily, valce a hydraulické motory sa starajú o distribuovaný pohyb. To môže zachovať kompaktné pohony a centralizované riadenie záťaže a zároveň sa vyhnúť čerpaniu poháňanému motorom. Neodstraňuje hydraulické straty ani údržbu; mení spôsob dodávania a riadenia energie. Simulujte súčasný dopyt, straty v pohotovostnom režime, riadenie čerpadla, stratégiu akumulátora, chladenie, elektrické špičkové zaťaženie a bezpečné vypnutie.

Deväť chýb pri porovnávaní, ktorým sa treba vyhnúť

1. Porovnanie holého elektromotora s kompletným okruhom hydraulického motora – alebo naopak.

2. Porovnanie menovitých kilowattov namiesto požadovanej obálky výstupného momentu a rýchlosti.

3. Spracovanie maximálnych alebo špičkových katalógových hodnôt ako spojitých hodnôt.

4. Ignorovanie účinnosti štartovania, odtrhového zaťaženia a servisného faktora prevodovky.

5. Použitie vstupného tlaku namiesto rozdielu tlaku motora.

6. Ignorovanie spätného protitlaku, tlaku v puzdre, studeného oleja a tepelnej rovnováhy.

7. Za predpokladu, že VFD zaručuje akýkoľvek nízky krútiaci moment alebo požiadavku na presnosť.

8. Vynechanie brzdenia, udržiavania záťaže a správania pri strate výkonu.

9. Výber podľa nákupnej ceny bez energie, chladenia, údržby, prestojov a nákladov na rekonštrukciu.

Kto by si ešte nemal kupovať motor

Neobjednávajte hydraulický alebo elektrický motor, ak sú dostupné informácie iba o výkone, približných otáčkach alebo o starom montážnom pláne. Zastavte krok obstarávania, keď nie je známy krútiaci moment zaťaženia, krútiaci moment rozbehu alebo zasekávania nie je oddelený od trvalého krútiaceho momentu, chýba pracovný cyklus, prekračujúce zaťaženie nemá definíciu brzdenia, zdroj energie je neistý alebo nie sú zdokumentované obmedzenia prostredia a služby. The praktický sprievodca výberom uvádza minimálne hydraulické vstupy a sprievodca dimenzovaním vysvetľuje, prečo musia byť prepojené krútiaci moment, rýchlosť, tlak a prietok. Náhrada, ktorá fyzicky vyhovuje, môže stále bežať príliš pomaly, prehrievať sa, neštartovať, prekračovať otáčky nákladu, preťažovať prevodovku, zvyšovať spätný tlak alebo vytvárať nebezpečné podmienky zastavenia.

Nekupujte hydromotor len preto, že stroj už obsahuje hadice. Potvrďte, že pohonná jednotka má a prietok, vrátane ostatných prevádzkových osí. súčasne použiteľný tlak Nekupujte elektrickú prestavbu len preto, že účinnosť motora je atraktívna. Potvrďte priestor pre motor, prevodovku, brzdu a chladenie; elektrická špičková kapacita; integrácia riadenia; konštrukčné zaťaženie; a správanie pri núdzovom zastavení.

Údaje, ktoré sa majú zahrnúť do RFQ

Pošlite jeden balík prevádzkových údajov namiesto samotného požadovaného čísla modelu:

• popis funkcie stroja a poháňaného zaťaženia;

• kontinuálny, štartovací, špičkový a brzdný moment na záťažovom hriadeli;

• minimálne, normálne a maximálne otáčky za minútu;

• čas v každom prevádzkovom bode, štarty za hodinu, zvraty a celkový počet hodín za deň;

• zotrvačnosť, čas zrýchlenia/spomalenia a či môže záťaž presiahnuť;

• dostupné elektrické napájanie alebo hydraulický tlak, prietok, spätný tlak a stav odtoku;

• okolitá a prevádzková teplota, typ/viskozita oleja, prach, voda, korózia, umývanie alebo klasifikácia do nebezpečných oblastí;

• povolený obal ovládača, hmotnosť, montáž, hriadeľ, radiálne/axiálne zaťaženie a existujúci redukčný pomer;

• požadovaná presnosť rýchlosti, polohovanie, spätná väzba, komunikácia a odozva na poruchu;

• požiadavky na zadržiavaciu brzdu a núdzové zastavenie;

• aktuálny kód modelu, výkresy, fotografie, história porúch a cieľová životnosť.

BLINCE môže preskúmať hydraulickú stránku tohto balíka: princíp motora, rozsah zdvihu, očakávaný tlakový rozdiel a prietok, rýchlostné limity, podmienky odtoku a spiatočky, hriadeľ a montážne rozhranie, potreby brzdy alebo redukcie a či je hydraulický prístup technicky zmysluplný. Ak prevádzkové údaje uprednostňujú elektrický pohon s prevodovkou, malo by to porovnanie povedať skôr, ako sa do aplikácie vtlačí hydraulická časť.

FAQ

Je hydromotor silnejší ako elektromotor?

Nie ako univerzálny výrok. Pevnosť závisí od požadovaného krútiaceho momentu, rýchlosti, trvania, balenia a kompletného systému pohonu. Hydraulický motor môže poskytnúť vysoký krútiaci moment z kompaktného pohonu a môže jazdiť pomaly bez externej prevodovky. Elektrický motor so správne dimenzovanou prevodovkou môže produkovať rovnaký výstupný krútiaci moment. Porovnajte trvalý a špičkový krútiaci moment na záťažovom hriadeli, nie veľkosť tela motora.

Čo je efektívnejšie, hydromotor alebo elektromotor?

Na úrovni komponentov má veľa elektromotorov vysokú menovitú účinnosť. Užitočným rozhodnutím je účinnosť systému počas pracovného cyklu. Zahrňte straty VFD a prevodovky na elektrickej strane a straty primárneho pohonu, čerpadla, ventilu, vedenia, motora a chladenia na hydraulickej strane. Na architektúre a spôsobe riadenia môže záležať na viac ako jednej hodnote efektívnosti katalógu.

Môže hydromotor bežať nepretržite?

Áno, ak je vybraná séria nepretržite dimenzovaná na požadovaný tlakový rozdiel, prietok, rýchlosť, krútiaci moment, teplotu, viskozitu, tlak v puzdre, zaťaženie hriadeľa a výkon. Katalógový vrchol alebo prerušovaný bod nemožno považovať za súvislý. Chladiaci systém musí odmietať stálu tepelnú záťaž celého systému.

Potrebuje elektromotor vždy pri nízkych otáčkach prevodovku?

Nie. Existujú momentové motory s priamym pohonom a iné špeciálne riešenia. Bežný priemyselný motor s vyššou rýchlosťou však často potrebuje prevodovku, aby doručil desiatky otáčok za minútu pri užitočnom krútiacom momente. Prevodový pomer, účinnosť, vôľa, prevádzkový faktor, mazanie, zaťaženie ložísk a usporiadanie bŕzd sa stávajú súčasťou výberu pohonu.

Aká je najväčšia chyba pri výpočte krútiaceho momentu hydraulického motora?

Použitie vstupného tlaku, ako keby to bol tlakový rozdiel. Krútiaci moment závisí od poklesu tlaku na motore a hydraulicko-mechanickej účinnosti. Spätný protitlak znižuje diferenciál. Použitie teoretickej hodnoty 100% účinnosti a ignorovanie štartovacích podmienok sú dve ďalšie bežné chyby.

Kedy stojí za zváženie hybridný elektrohydraulický systém?

Stojí za to skontrolovať, keď je stroj elektrifikovaný, ale stále má veľa valcov, kompaktné diaľkové ovládače alebo prerušované funkcie s vysokou silou. Elektromotor môže poháňať riadené hydraulické čerpadlo. Pred rozhodnutím porovnajte celý cyklus, špičkovú spotrebu elektrickej energie, straty v pohotovostnom režime, možnosti akumulátora, chladenie, ovládacie prvky a údržbu.

Pravidlo konečného výberu

Vyberte pohon, ktorý spĺňa rovnakú požiadavku na výstupný hriadeľ s čo najmenšou neprijateľnou systémovou penalizáciou. Pre čistú, pevnú, súvislú jedinú os, ktorá často ukazuje na elektromotor, pohon a prevodovku. Pre kompaktnú mobilnú os s existujúcim hydraulickým napájaním, rázovým zaťažením a viacerými funkciami na pohon kvapaliny často ukazuje na hydraulický motor. Pri elektrifikovanom viacosovom stroji to môže poukazovať na hybrid.

Ak chcete skontrolovať hydraulický motor BLINCE, odošlite profil krútiaceho momentu, rýchlosti a výkonu, špičkových a brzdných podmienok, dostupného tlaku a prietoku, tlaku spiatočky a skrine, oleja a teploty, zaťaženia montáže a hriadeľa, požiadavky na ovládanie a obálky inštalácie. Prvá odpoveď by mala byť, či sa hodí hydraulická architektúra – nielen to, ktorý motor je možné uviesť.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

Webstránka: https://blince.com/

Vylúčenie zodpovednosti

Tento článok je všeobecným inžinierskym sprievodcom. Konečný výber komponentov by mal byť založený na výkresoch stroja, nameraných hydraulických údajoch, pracovných podmienkach, bezpečnostných požiadavkách a potvrdení od kvalifikovaného hydraulického inžiniera alebo dodávateľa.

Blinc Hydraulic Team

Blince Hydraulic je popredná spoločnosť v odvetví, ktorá sa venuje presnej výrobe fluidnej energie a zákazkovým hydraulickým riešeniam. Náš inžiniersky tím, podporovaný desaťročiami hlbokých odborných znalostí v oblasti priemyselných strojov a tisíckami úspešných globálnych nasadení, sa zameriava výlučne na výrobu vysokovýkonných hydraulických komponentov, vrátane špecializované orbitálne motory, vysokotlakový pojazdový motor , a robustné smerové regulačné ventily . Naša výrobná infraštruktúra využíva najmodernejšie viacosové CNC obrábacie systémy a je plne certifikovaná podľa ISO 9001, aby bola zaručená opakovateľná objemová presnosť v každom jednotlivom výrobnom procese.

Dodávame rýchle, vysoko spoľahlivé a nákladovo efektívne hydraulické riešenia distribútorom ťažkého priemyslu, výrobcom OEM strojov a tímom údržby vo viac ako 150 krajinách. Či už si váš aktívny projekt vyžaduje maloobjemovú sériu prispôsobených profilov hriadeľov alebo výrobu vo veľkom meradle vysokovýkonné liatinové zubové čerpadlo , konfigurujeme naše flexibilné výrobné plány tak, aby splnili vaše cieľové dodacie lehoty s celkovou predvídateľnosťou cien. Partnerstvo so spoločnosťou Blince znamená zabezpečenie maximálnej efektívnosti systému, elitnej kvality materiálov a nekompromisnej profesionality fluidného napájania.

Ak sa chcete dozvedieť viac o našej kompletnej produktovej rade, navštívte našu oficiálnu webovú stránku: www.blince.com.