V fizičnem smislu je električni motor nekaj, kar pretvarja energijo v premikanje neke vrste strojnega dela, pa naj bo to avto, tiskalnik.Če bi se motor v istem trenutku nehal vrteti, bi bil svet nepredstavljiv.
Električni motorji so v sodobni družbi vseprisotni in inženirji so skozi stoletja proizvedli veliko različnih vrst motorjev.
Mnogi motorji so aktuatorji, kar pomeni, da z uporabo navora ustvarjajo gibanje.Dolgo časa je bila hidravlična pogonska sila hidravličnih pogonov standard tistega časa.Vendar se ta vrsta motorjev v 21. stoletju povečuje z napredkom električnih pogonov, skupaj z dejstvom, da je električne energije postalo veliko in jo je enostavno nadzorovati.Ali je eden od obeh boljši od drugega?Ali pa je to odvisno od situacije.
Pregled hidravličnih sistemov
Če ste kdaj uporabljali talno dvigalko ali vozili vozilo s servo zavorami ali servo volanom, boste morda presenečeni, da lahko premaknete tako veliko število predmetov, ne da bi porabili veliko sile.(Po drugi strani pa ste morda preveč obsedeni z nalogo menjave pnevmatike ob cesti, da bi razmišljali o teh mislih.)
Te in podobne naloge omogoča uporaba hidravličnih sistemov.Hidravlični sistem ne ustvarja moči, ampak jo pretvarja iz zunanjega vira v želeno obliko.
Študij hidravlike obsega dve glavni področji.Hidravlika je uporaba tekočin za opravljanje dela pri visokih pretokih in nizkih tlakih.»Staromodni« mlini uporabljajo energijo v toku vode za mletje žita.Nasprotno pa hidrostatika za delo uporablja visok tlak in nizko fluidnost vode.Kaj je v jeziku fizike osnova za ta kompromis?
Moč, delo in prostor
Fizična osnova za uporabo hidravličnih motorjev je koncept množenja sile.Neto vrednost v sistemu je produkt uporabljene neto sile in razdalje, ki jo premakne nobena številka Wnet = (Fnet)(d).To pomeni, da je za delovno obremenitev, dodeljeno fizični nalogi, mogoče silo, ki jo je treba uporabiti, zmanjšati s povečanjem razdalje pri uporabi sile, kot je vrtenje vijaka.
To načelo se linearno razširi na dvodimenzionalne prizore iz relacije p=F/A, kjer je p=tlak v N/m2, F=sila v Newtonih in A=površina v m2.V hidravličnem sistemu, kjer je tlak p konstanten, obstajata dva bata-cilindra s prečnimi prerezi A1 in A2, ki vodita do tega razmerja.F1/A1 = F2/A2 ali F1 = (A1/A2)F2.
To pomeni, da ko je izhodni bat A2 večji od vhodnega bata A1, bo vhodna sila sorazmerno manjša od izhodne sile.
Električni motorji izkoriščajo dejstvo, da magnetno polje izvaja pritisk na gibljivi naboj ali tok.Vrteča se žična tuljava je nameščena med poloma elektromagneta, tako da magnetno polje ustvari navor, ki povzroči, da se tuljava vrti okoli svoje osi.Ta gred se lahko uporablja za marsikaj, skratka, motor pretvarja električno energijo v mehansko.
Hidravlika proti električnim motorjem: prednosti in slabosti
Zakaj uporabljati hidravlični motor, motor z notranjim izgorevanjem ali elektromotor?Prednosti in slabosti vsake vrste motorja so tako številne, da jih je vredno upoštevati pri vsakem posebnem scenariju.
Prednosti hidravličnih motorjev
Glavna prednost hidravličnih motorjev je, da jih je mogoče uporabiti za ustvarjanje izjemno visokih sil.
Hidravlični motorji uporabljajo nestisljivo tekočino, ki omogoča tesnejši nadzor nad motorjem in s tem večjo natančnost pri gibanju.Med težko mobilno opremo so zelo uporabni.
Slabosti hidravličnih motorjev
Tudi hidravlični motorji so draga možnost, vse olje je v uporabi, to pa res slabo, treba je preveriti, zamenjati, očistiti in zamenjati razne filtre, črpalke in olja.Razlitje lahko povzroči nevarnost za varnost in okolje.
Prednosti motorja
Odpiranje hidravličnega motorja ni zelo hitro, motor je zelo hiter (do 10m/s).Imajo programabilne hitrosti in položaje zaustavitve, za razliko od hidravličnih motorjev, ki lahko zagotovijo zahtevano visoko natančno pozicioniranje.Elektronski senzorji lahko zagotovijo natančne povratne informacije o gibanju in uporabljeni sili.
Slabosti motorjev
Ti motorji so zapleteni in jih je težko namestiti v primerjavi z drugimi motorji ter so izjemno nagnjeni k okvaram v primerjavi z drugimi motorji.Večina jih je pomanjkljivost, da potrebujete več sile, potrebujete večji in težji motor, za razliko od hidravličnih motorjev.
Uvod v pnevmatske pogone
Pnevmatski, elektronski ali hidravlični aktuatorji so lahko v določenih scenarijih problematični.Razlika med pnevmatskimi in hidravličnimi aktuatorji je v tem, da hidravlični motorji uporabljajo vodni tok, medtem ko pnevmatski aktuatorji uporabljajo plin, običajno navaden plin.
Pnevmatski pogoni so prednostni tam, kjer je zraka v izobilju, zato je najprej nujen plinski kompresor.Po drugi strani pa so ti motorji zelo neučinkoviti, ker so toplotne izgube v primerjavi z drugimi vrstami motorjev zelo velike.
Čas objave: 13. februarja 2023