Что такое привод?
Привод — это приводное устройство, преобразующее различные типы входной энергии в физическое движение.
Помимо электричества, энергия, подаваемая на привод, может быть пневматической, гидравлической, электромагнитной, паровой, тепловой и т. д. Используя энергию, преобразованную приводом, можно управлять движением, связанным с перемещением объектов.
Применение приводов
Актуаторы используются в самых разных приложениях: как устройства для простых движений, таких как выдвижение, сгибание и поворот, так и для непрерывной генерации энергии, например, в двигателях.
В зависимости от потребляемой энергии актуаторы обычно подразделяются на три основные категории
- Электрические актуаторы: промышленные роботы и транспортное оборудование, требующие высокоточного позиционирования.
- Гидравлические актуаторы: станки и строительное оборудование, требующие большой тяги
- Пневматические актуаторы: Общепромышленное и пищевое оборудование, требующее чистых и простых конструкций
Принципы работы приводов
Приводы можно в целом классифицировать по следующим принципам
1. Электрические приводы
Электрические приводы представляют собой приводные устройства, состоящие из шариковых винтов, линейных направляющих, серводвигателей и т. д., и используются для транспортировки производственного оборудования.
Электрические приводы включают серводвигатели, которые используют электричество в качестве энергии, электромагнитные приводы, которые используют магнитную силу от электромагнитов в качестве энергии, и пьезоэлектрические приводы, которые используют пьезоэлектрические элементы, которые деформируются при подаче напряжения.
2. Гидравлический привод
Гидравлические приводы используют принцип Паскаля для генерации гидравлической энергии, поэтому они могут обеспечивать большую мощность, даже несмотря на свои небольшие размеры.
3. Пневматический привод
Пневматические приводы используют пневматическое давление в качестве источника энергии, тогда как гидравлические приводы требуют больших нагрузок, высокого давления и тяжелого оборудования, поэтому они используются как безопасный метод с малыми нагрузками и небольшим риском возгорания.
Другая информация о приводах
1. Различие между гидравлическими и электрическими приводами
Энергия движения привода в основном используется при плотности мощности около 1k (Вт/кг), при этом гидравлическое управление энергией используется для приложений с более высокой мощностью, а управление электрической энергией — для приложений с более низкой мощностью.
Электрические приводы также активно повышают свою мощность за счет технологических инноваций в последние годы, но мощность значительно возросла только в области бесщеточных двигателей постоянного тока для малых и средних приложений приводов, в то время как серводвигатели переменного тока для крупных приложений не показали значительного увеличения мощности с начала 2000-х годов. Серводвигатели переменного тока для крупногабаритных приложений не показали значительного увеличения мощности с начала 2000-х годов.
Поэтому, особенно в области станков и строительной техники на заводах, где требуются большие плотности мощности 10k(W/kg), гидравлические приводы являются единственной областью этих приложений, и приводы с электрическим управлением не используются в этой области. Однако также верно, что желательно, чтобы управление гидравлической энергией было электрически управляемым, если это возможно в этой области с точки зрения эксплуатационных расходов, таких как замена масла и техническое обслуживание, а также экологических соображений.
2. Гибридный привод с гидравлическим и электрическим управлением
Одной из последних технологических тенденций является разработка гибридных приводов, которые объединяют гидравлическое и электрическое управление. Гидравлическое управление, как правило, основывалось на принципе Паскаля, но проблемы с этим типом привода заключаются в том, что он требует трубопроводного оборудования для циркуляции масла для управления расходом сервоклапана рабочего масла, что делает оборудование большим, и что рабочее масло портится из-за повышения температуры выхлопного тепла машины, что требует периодической замены масла и затрат на техническое обслуживание. Это также привело к высоким затратам на техническое обслуживание из-за ухудшения рабочего масла, вызванного повышением температуры выхлопного тепла машины.
Новейший гибридный привод с гидравлическим и электрическим управлением обеспечивает окончательное управление выходом привода на основе скорости привода электрического серводвигателя, а не управления потоком сервоклапана, устраняя необходимость в обширной трубопроводной системе и обеспечивая высокоэффективное управление выходом для подавления повышения температуры рабочего масла. Это также снижает затраты на техническое обслуживание при замене масла и подходит с точки зрения охраны окружающей среды.