技術(shù)指導
從總體上來(lái)講,電伺服驅動(dòng)比氣動(dòng)伺服驅動(dòng)要貴,
但也要因具體要求及場(chǎng)合而定。
有些小功率的直流電機構成電動(dòng)滑臺(電伺服系統)實(shí)際上比氣動(dòng)伺服系統要。
如:當負載為1.5kg、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間、
精度為?0.1mm、加速度2.5m/s2等工況條件時(shí),FESTO公司采用小型電動(dòng)滑臺
、控制器、馬達電纜、控制電纜、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統
,其就比氣動(dòng)伺服系統25%。同樣,對于帶活塞桿電缸也是如此。
需要說(shuō)明的是如果采用交流電機的話(huà),所組成的電伺服系統的要比氣動(dòng)伺服系統高出40%左右。
從購買(mǎi)和應用成本來(lái)看,目前氣缸還是具有比較明顯的YS的
對于氣動(dòng)系統來(lái)說(shuō),控制系統及執行機構都非常簡(jiǎn)單,
每個(gè)氣缸只需配置一個(gè)電磁閥就可完成氣路的切換,進(jìn)行運動(dòng)控制,
氣缸發(fā)生故障的概率也比較小,維護簡(jiǎn)單方便,成本也。
而對于電動(dòng)執行器來(lái)說(shuō),雖然電能的獲得比較簡(jiǎn)單,能量成本較,
但購買(mǎi)及應用成本較高,不僅需要配置電機,
還需要一套機械傳動(dòng)機構以及相應的驅動(dòng)元件。
同時(shí)使用電動(dòng)執行器需要很多保護措施,錯誤的電路連接、
電壓的波動(dòng)及負載的載都會(huì )對電驅動(dòng)器造成損壞,
因此需要在電路及機械上加裝保護系統,增加了很多額外的費用支出。
另外,由于電動(dòng)執行器驅動(dòng)單元的參數化設置較多,且集成度高,
所以其一旦發(fā)生故障,就要更換整個(gè)元件。
而且當系統需要的驅動(dòng)力增加時(shí),也要成套更換元件才能實(shí)現。
因此綜合比較可以看出氣缸在購買(mǎi)及維護成本上有較大YS。
能源效率比較
我們研究的結果表明,在往復運動(dòng)周期較短(小于1min)的水平往復運動(dòng)中,
電動(dòng)執行器的運行能耗通常于氣缸的運行能耗,即更節能。
而在往復運動(dòng)周期較長(cháng)(大于1min)時(shí),氣缸竟然變得更節能。
這是由于終端停止時(shí)電動(dòng)執行器的控制器通常需要消耗約10W的電力,
而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,一般于1W,即終端停止時(shí)間越長(cháng),
對氣缸越有利;其次電機在連續旋轉條件下的額定效率可達90%以上,
但在直線(xiàn)往復運動(dòng)(絲杠轉換)中的臺形加減速旋轉條件下的平均效率卻不到50%。
在豎直往復運動(dòng)時(shí),夾持工件的保持動(dòng)作要求不斷供給電流給電動(dòng)執行器以克服重力,
而氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可,耗電極少。因此在豎直往復運動(dòng)時(shí)電動(dòng)執行器相比氣缸的能耗YS不是很大。
由上可見(jiàn),電機本身效率很高,
但在往復直線(xiàn)運動(dòng)中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,
電動(dòng)執行器未必一定比氣缸節能,具體比較取決于實(shí)際的工作條件,
即安裝方向、往復運動(dòng)周期和負載率等。
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