Zakaj so električni cilindri bolj-energijsko učinkoviti od hidravličnih cilindrov?

1, Primerjava pretoka energije: premik paradigme od "obsežnega" do "natančnega"

Da bi razumeli korenino varčevanja z energijo, je prvi korak primerjava poti pretoka energije obeh:
Sistem hidravličnega cilindra: njegov energijski tok je "električna energija → mehanska energija (motor) → hidravlična energija (črpalka) → prenos cevovoda → hidravlična energija (krmiljenje ventila) → mehanska energija (cilinder)". To je dolga in-izrabljena veriga. Hidravlično črpalko poganja AC motor, ki tlači olje in ga shranjuje v akumulatorju ali rezervoarju za olje. Porazdeljuje se in regulira prek kompleksne skupine ventilov, ki končno poganja telo valja, da se premakne. Skozi celoten proces je izguba energije vseprisotna:
1. Lastne izgube motorjev in črpalk.
2. Izguba plina: To je največji vir izgube energije. Za natančno krmiljenje hitrosti ali položaja mora sistem dušiti prek proporcionalnih ventilov ali servo ventilov -, kar pomeni, da olje pod visokim{3}}tlakom potiska skozi ozke reže, odvečni tlak pa se lahko razprši v obliki segrevanja olja. Sistem pogosto miruje pod visoko napetostjo in neprekinjeno porablja energijo.
3. Izguba tlaka v cevovodu in puščanje: Cevovodi na dolge razdalje ustvarjajo toploto zaradi trenja in dolgoročno{1}}nabiranje sledi puščanja na spojnih tesnilih je prav tako izguba energije.
Sistem električnega cilindra: njegov energijski tok je "električna energija → mehanska energija (servo/koračni motor) → mehanska energija (sinhroni jermen/kroglo) → linearno gibanje". Pot je izjemno urejena. Servo motor prejema navodila od krmilnika in neposredno ustvarja rotacijsko gibanje, ki se pretvori v linearni potisk prek visoko-natančnih komponent mehanskega prenosa, kot so kroglična vretena. Jedro njegovega-varčevanja z energijo je v:
1. Napajanje na zahtevo: Motor deluje le, ko se mora premikati, in ne porabi skoraj nič energije, ko miruje (samo vzdrževanje krmilnih signalov).
2. Brez izgub pri dušenju: nadzor nad hitrostjo in položajem je v celoti dosežen s spreminjanjem hitrosti in kota motorja, ki je neposreden pogon kot "zvezno spremenljiv menjalnik", brez povezave za dušenje "zapravljanja dela" v hidravličnem sistemu.
Preprosta metafora: hidravlični sistem je kot vodna črpalka, ki deluje neprekinjeno in zahteva nenehno zategovanje in popuščanje ventilov za nadzor pretoka vode; In električni cilinder je kot natančna pipa, ki jo je mogoče odpreti in izklopiti, pri čemer proizvede toliko vode, kolikor obrnete stikalo.

2, Posebne manifestacije prednosti-varčevanja z energijo

1. Visoka učinkovitost, nizka proizvodnja toplote:
Sodoben komunikacijski servo motor in električni cilinder s krogličnim vijakom lahko dosežeta celovit izkoristek do 70 % -80 %. Vendar imajo tradicionalni hidravlični sistemi pogosto skupno učinkovitost manjšo od 50 % med dušenjem in regulacijo hitrosti, pri nizki hitrosti in visokem tlaku pa celo močno pade na 10 % -20 %. Ogromna razlika v učinkovitosti pomeni, da je za isto delo vhodna električna energija električnega cilindra veliko nižja od energije hidravličnega sistema. Manj izgube energije pomeni tudi manjšo proizvodnjo toplote, električni cilindri pa ne potrebujejo velikega hladilnega sistema, kar dodatno zmanjša porabo pomožne energije.
2. Ničelna poraba v stanju pripravljenosti:
Za zagotovitev pravočasnega odziva hidravlični sistemi običajno zahtevajo neprekinjeno delovanje ali pogosto zaustavitev zagona motorjev in črpalk za vzdrževanje tlaka v sistemu, kar povzroči znatno porabo energije v stanju pripravljenosti. Ko je električni valj nameščen in zadržan, je servo motor v stanju zapore vzbujanja z izjemno nizko porabo energije. Teoretično lahko ohrani svoj položaj za nedoločen čas brez dodatne porabe energije.
3. Natančno ujemanje moči in hitrosti:
Servo pogon ima napredne funkcije upravljanja z energijo. Pri nameščanju težkih predmetov ali upočasnjevanju električnega cilindra lahko motor preide v stanje regenerativne proizvodnje energije, pri čemer pretvarja mehansko energijo v električno energijo in jo vrača v omrežje, da doseže rekuperacijo energije. To je nekaj, česar hidravlični sistemi sploh ne morejo doseči (hidravlični sistemi običajno to energijo porabljajo z ustvarjanjem toplote).
4. Poenostavitev sistema in odprava pomožnih izgub:
Električni cilindri so "mehatronski" izdelki, ki so integrirani v tovarni. Odpravlja potrebo po hidravličnih črpalnih postajah, obsežnih cevovodih, hladilnih enotah, filtrirnih napravah in drugih bistvenih komponentah hidravličnega sistema. Samo delovanje in vzdrževanje teh pomožnih naprav zahteva precejšnjo porabo energije. Poenostavitev sistema neposredno odpravi številne izgubljene povezave iz vira.

3, Poleg 'porabe energije': stroški celotnega življenjskega cikla in okoljske prednosti

Varčevanje z energijo ne le prihrani stroške električne energije, ampak prinaša tudi celovite koristi v celotnem življenjskem ciklu:
Nizki stroški vzdrževanja: električni cilinder odpravlja potrebo po puščanju hidravličnega olja, onesnaževanju in redni zamenjavi, kar prihrani stroške in tveganje pri ravnanju z odpadnim oljem. Njegova čistost omogoča tudi uporabo v panogah, kot so hrana, medicina in elektronika, ki zahtevajo izjemno visoko stopnjo čistoče.
Visoka natančnost krmiljenja: ob varčevanju z energijo doseže boljšo zmogljivost krmiljenja (natančnost, hitrost, odziv), izboljša kakovost izdelkov in učinkovitost proizvodnje, kar je samo po sebi naprednejša "pretvorba energijske vrednosti".
Okoljska skladnost: Zaradi vse strožjih globalnih zahtev za zmanjšanje ogljika so zaradi lastnosti električnih jeklenk, kot so ne onesnaževanje z oljem, nizka raven hrupa in visoka energetska učinkovitost, idealna izbira za zelene tovarne in strategije trajnostnega razvoja.

Če povzamemo, zmaga-pri varčevanju z energijo električnih cilindrov nad hidravličnimi cilindri je tehnološka zmaga »električnega neposrednega pogona« nad »fluidnim posrednim pogonom«. Nadomešča dolge, ranljive in obsežne energetske verige s krajšimi, bolj neposrednimi in inteligentnimi energetskimi potmi. Čeprav je hidravlična tehnologija še vedno nenadomestljiva v posebnih situacijah, kot sta ekstremno visok potisk (kot je na tisoče ton) in odpornost na udarce, so električni cilindri s svojo odlično energijsko učinkovitostjo, natančnim krmiljenjem ter čistimi in okolju prijaznimi lastnostmi postali nesporna prva izbira-za varčevanje z energijo in prihodnji trend v scenarijih avtomatizacije majhnega in srednjega potiska, visoke natančnosti in visokega ritma, ki predstavljajo veliko večino industrijskih aplikacij. Pri izbiri električne jeklenke ne gre le za izbiro naprave, ampak tudi za izbiro učinkovitega, natančnega in zelenega koncepta proizvodnje.