En termos físicos, un motor eléctrico é algo que converte a enerxía en mover algún tipo de peza da máquina, xa sexa un coche, unha impresora.Se o motor deixase de xirar no mesmo momento, o mundo sería inimaxinable.
Os motores eléctricos son omnipresentes na sociedade moderna e os enxeñeiros produciron moitos tipos diferentes de motores ao longo dos séculos.
Moitos motores son actuadores, o que significa que mediante a aplicación do par, crean movemento.Durante moito tempo, a forza motriz hidráulica das unidades hidráulicas foi o estándar da época.Non obstante, este tipo de motores está aumentando no século XXI co avance dos accionamentos eléctricos, unido ao feito de que a enerxía eléctrica se fixo abundante e fácil de controlar.Dos dous, un é mellor que o outro?Ou isto depende da situación.
Visión xeral dos sistemas hidráulicos
Se algunha vez usaches un gato de chan ou conduciu un vehículo con freos asistidos ou dirección asistida, podes sorprenderte de que poidas mover un número tan grande de obxectos sen gastar moita forza.(Por outra banda, é posible que estiveses demasiado consumido pola tarefa de cambiar un pneumático ao lado da estrada para ter en conta estes pensamentos).
Estas e similares tarefas son posibles grazas ao uso de sistemas hidráulicos.Un sistema hidráulico non crea enerxía, senón que a converte dunha fonte externa na forma requirida.
O estudo da hidráulica abarca dúas áreas principais.A hidráulica é o uso de fluídos para realizar traballos a altos caudais e baixas presións.Os muíños "antigos" usan a enerxía do fluxo de auga para moer o gran.Pola contra, a hidrostática utiliza a alta presión e a baixa fluidez da auga para facer o traballo.Na linguaxe da física, cal é a base para este intercambio?
Poder, Traballo e Espazo
A base física para usar motores hidráulicos é o concepto de multiplicación de forzas.O valor neto dun sistema é o produto da forza neta aplicada e a distancia desprazada por ningunha cifra Wnet = (Fnet)(d).Isto significa que para a carga de traballo asignada a unha tarefa física, a forza necesaria para ser utilizada pódese reducir aumentando a distancia na aplicación da forza, como o xiro dun parafuso.
Este principio esténdese linealmente a escenas bidimensionais a partir da relación p=F/A, onde p=presión en N/m2, F=forza en Newtons e A=área en m2.Nun sistema hidráulico onde a presión p se mantén constante, hai dous cilindros-émbolo con áreas de sección transversal A1 e A2 que conducen a esta relación.F1/A1 = F2/A2 ou F1 = (A1/A2)F2.
Isto significa que cando o pistón de saída A2 é maior que o de entrada A1, a forza de entrada será proporcionalmente menor que a forza de saída.
Os motores eléctricos aproveitan o feito de que un campo magnético exerce presión sobre unha carga ou corrente en movemento.Unha bobina rotativa de fío colócase entre os polos dun electroimán para que o campo magnético crea un par que fai que a bobina xire arredor do seu eixe.Este eixe pode ser usado para moitas cousas e, en definitiva, o motor converte a enerxía eléctrica en enerxía mecánica.
Motores hidráulicos vs eléctricos: vantaxes e desvantaxes
Por que usar un motor hidráulico, un motor de combustión interna ou un motor eléctrico?As vantaxes e inconvenientes de cada tipo de motor son tan numerosas que paga a pena ter en conta en cada escenario único.
Vantaxes dos motores hidráulicos
A principal vantaxe dos motores hidráulicos é que poden usarse para xerar forzas extremadamente altas.
Os motores hidráulicos utilizan un fluído incompresible, o que permite un control máis estrito do motor e, polo tanto, unha maior precisión no movemento.Entre os equipos móbiles pesados, son moi útiles.
Desvantaxes dos motores hidráulicos
Os motores hidráulicos tamén son unha opción cara, todo o aceite está en uso, facendo isto moi mal, hai que revisar, cambiar, limpar e substituír os distintos filtros, bombas e aceites.Os vertidos poden crear perigos para a seguridade e o medio ambiente.
Vantaxes do motor
A apertura do motor hidráulico non é moi rápida, o motor é moi rápido (ata 10 m/s).Teñen velocidades programables e posicións de parada, a diferenza dos motores hidráulicos, que poden proporcionar o alto posicionamento preciso necesario.Os sensores electrónicos son capaces de proporcionar información precisa sobre o movemento e a forza aplicada.
Desvantaxes dos motores
Estes motores son complexos e difíciles de instalar en comparación con outros motores, e son extremadamente propensos a fallar en comparación con outros motores.A maioría deles, a desvantaxe é que necesitas máis forza, necesitas un motor máis grande e pesado, a diferenza dos motores hidráulicos.
Introdución aos accionamentos pneumáticos
Os actuadores neumáticos, electrónicos ou hidráulicos poden ser problemáticos en certos escenarios.A diferenza entre os actuadores pneumáticos e hidráulicos é que os motores hidráulicos usan o fluxo de auga mentres que os actuadores pneumáticos usan gas, normalmente gas común.
Os accionamentos pneumáticos son vantaxosos onde hai moito aire, polo que primeiro é imprescindible un compresor de gas.Por outra banda, estes motores son moi ineficientes porque a perda de calor é moi grande en comparación con outros tipos de motores.
Hora de publicación: 13-feb-2023