In fysieke termen is een elektromotor iets dat energie omzet in het verplaatsen van een soort machineonderdeel, of het nu een auto of een printer is.Als de motor op hetzelfde moment zou stoppen met draaien, zou de wereld onvoorstelbaar zijn.
Elektromotoren zijn alomtegenwoordig in de moderne samenleving en ingenieurs hebben door de eeuwen heen veel verschillende soorten motoren geproduceerd.
Veel motoren zijn actuatoren, wat betekent dat ze door de toepassing van koppel beweging creëren.Lange tijd was de hydraulische aandrijfkracht van hydraulische aandrijvingen de standaard van die tijd.Dit type motor neemt in de 21e eeuw echter toe met de vooruitgang van elektrische aandrijvingen, in combinatie met het feit dat elektrische energie overvloedig en gemakkelijk te controleren is geworden.Is van de twee de ene beter dan de andere?Of dit is afhankelijk van de situatie.
Overzicht hydraulische systemen
Als je ooit een krik hebt gebruikt of een voertuig hebt bestuurd met rem- of stuurbekrachtiging, zal het je misschien verbazen dat je zo'n groot aantal voorwerpen kunt verplaatsen zonder veel kracht te verbruiken.(Aan de andere kant ben je misschien te veel in beslag genomen door de taak om langs de kant van de weg een band te verwisselen om over deze gedachten na te denken.)
Deze en soortgelijke taken worden mogelijk gemaakt door het gebruik van hydraulische systemen.Een hydraulisch systeem creëert geen kracht, maar zet deze van een externe bron om in de gewenste vorm.
De studie van de hydraulica omvat twee hoofdgebieden.Hydrauliek is het gebruik van vloeistoffen om werk te doen bij hoge stroomsnelheden en lage drukken.“Ouderwetse” molens gebruiken de energie in de waterstroom om graan te malen.Hydrostatica daarentegen gebruikt de hoge druk en de lage vloeibaarheid van water om werk te doen.Wat is in de taal van de natuurkunde de basis voor deze afweging?
Kracht, Werk en Ruimte
De fysieke basis voor het gebruik van hydraulische motoren is het concept van krachtvermenigvuldiging.De nettowaarde in een systeem is het product van de netto uitgeoefende kracht en de afgelegde afstand zonder cijfer Wnet = (Fnet)(d).Dit betekent dat voor de werklast die aan een fysieke taak wordt toegewezen, de benodigde kracht kan worden verminderd door de afstand bij de krachtuitoefening te vergroten, zoals bij het draaien van een schroef.
Dit principe strekt zich lineair uit naar tweedimensionale scènes vanuit de relatie p=F/A, waarbij p=druk in N/m2, F=kracht in Newton en A=oppervlakte in m2.In een hydraulisch systeem waar de druk p constant wordt gehouden, zijn er twee zuigercilinders met dwarsdoorsnedeoppervlakken A1 en A2 die tot dit verband leiden.F1/A1 = F2/A2, of F1 = (A1/A2)F2.
Dit betekent dat wanneer de uitgangszuiger A2 groter is dan de ingangszuiger Al, de ingangskracht proportioneel kleiner zal zijn dan de uitgangskracht.
Elektromotoren profiteren van het feit dat een magnetisch veld druk uitoefent op een bewegende lading of stroom.Een roterende draadspiraal wordt tussen de polen van een elektromagneet geplaatst, zodat het magnetische veld een koppel creëert dat ervoor zorgt dat de spoel om zijn as draait.Deze as kan voor veel dingen worden gebruikt, en kort gezegd zet de motor elektrische energie om in mechanische energie.
Hydrauliek versus elektrische motoren: voor- en nadelen
Waarom een hydraulische motor, verbrandingsmotor of elektromotor gebruiken?De voor- en nadelen van elk type motor zijn zo talrijk dat ze in elk uniek scenario de moeite waard zijn om te overwegen.
Voordelen van hydraulische motoren
Het grote voordeel van hydraulische motoren is dat ze extreem hoge krachten kunnen genereren.
Hydraulische motoren gebruiken een onsamendrukbare vloeistof, waardoor een betere controle over de motor mogelijk is en dus een grotere bewegingsprecisie.Onder zware mobiele apparatuur zijn ze erg handig.
Nadelen van hydraulische motoren
Hydraulische motoren zijn ook een dure optie, alle olie is opgebruikt, dit doet echt slecht, de verschillende filters, pompen en oliën moeten worden gecontroleerd, vervangen, schoongemaakt en vervangen.Morsen kan veiligheids- en milieurisico's met zich meebrengen.
Voordelen van de motor
Het openen van de hydraulische motor gaat niet erg snel, de motor is erg snel (tot 10 m/s).Ze hebben programmeerbare snelheden en stopposities, in tegenstelling tot hydraulische motoren, die de hoog vereiste nauwkeurige positionering kunnen bieden.Elektronische sensoren kunnen nauwkeurige feedback geven over beweging en uitgeoefende kracht.
Nadelen van motoren
Deze motoren zijn complex en moeilijk te installeren in vergelijking met andere motoren, en zijn extreem storingsgevoelig in vergelijking met andere motoren.Bij de meeste is het nadeel dat je meer kracht nodig hebt, je hebt een grotere en zwaardere motor nodig, in tegenstelling tot hydraulische motoren.
Inleiding tot pneumatische aandrijvingen
Pneumatische, elektronische of hydraulische actuatoren kunnen in bepaalde scenario's problematisch zijn.Het verschil tussen pneumatische en hydraulische actuatoren is dat hydraulische motoren waterstroom gebruiken, terwijl pneumatische actuatoren gas gebruiken, meestal gewoon gas.
Pneumatische aandrijvingen zijn voordelig wanneer er voldoende lucht is, dus een gascompressor is eerst een must.Aan de andere kant zijn deze motoren zeer inefficiënt omdat het warmteverlies erg groot is in vergelijking met andere typen motoren.
Posttijd: 13 februari 2023