У фізичному плані електродвигун - це те, що перетворює енергію в рух якоїсь частини машини, будь то автомобіль, принтер.Якби двигун зупинився в ту ж мить, світ був би немислимим.
Електродвигуни всюдисущі в сучасному суспільстві, і протягом століть інженери створили багато різних типів двигунів.
Багато двигунів є приводами, що означає, що завдяки застосуванню крутного моменту вони створюють рух.Довгий час стандартом часу була гідравлічна рушійна сила гідравлічних приводів.Однак цей тип двигунів зростає в 21 столітті з розвитком електричних приводів у поєднанні з тим фактом, що електроенергії стало достатньо, і її легко контролювати.Чи один із двох кращий за інший?Або це залежить від ситуації.
Огляд гідравлічних систем
Якщо ви коли-небудь користувалися домкратом або керували транспортним засобом із підсилювачем гальм чи підсилювачем керма, ви можете бути здивовані, що можете переміщати таку велику кількість об’єктів, не витрачаючи багато сили.(З іншого боку, можливо, ви були занадто поглинені завданням замінити шину на узбіччі дороги, щоб думати про ці думки.)
Ці та подібні завдання стають можливими завдяки використанню гідравлічних систем.Гідравлічна система не створює потужність, а перетворює її від зовнішнього джерела в необхідну форму.
Вивчення гідравліки охоплює дві основні області.Гідравліка — це використання рідин для виконання роботи при високих витратах і низькому тиску.«Старомодні» млини використовують енергію потоку води для подрібнення зерна.Навпаки, гідростатика використовує високий тиск і низьку текучість води для виконання роботи.Мовою фізики, що є основою для цього компромісу?
Потужність, робота і простір
Фізичною основою використання гідромоторів є концепція множення сили.Чиста вартість у системі є добутком сумарної сили, що прикладається, на відстань, яку перемістила жодна фігура Wnet = (Fnet)(d).Це означає, що для робочого навантаження, призначеного для виконання фізичного завдання, необхідну силу можна зменшити, збільшивши відстань у прикладенні сили, як обертання гвинта.
Цей принцип лінійно поширюється на двовимірні сцени зі співвідношення p=F/A, де p=тиск у Н/м2, F=сила в Ньютонах і A=площа в м2.У гідравлічній системі, де тиск p підтримується постійним, є два поршневі циліндри з площами поперечного перерізу A1 і A2, що призводить до цього співвідношення.F1/A1 = F2/A2 або F1 = (A1/A2)F2.
Це означає, що коли вихідний поршень A2 більший за вхідний поршень A1, вхідна сила буде пропорційно меншою, ніж вихідна сила.
Електродвигуни використовують той факт, що магнітне поле чинить тиск на рухомий заряд або струм.Обертова котушка дроту розміщена між полюсами електромагніту так, що магнітне поле створює крутний момент, який змушує котушку обертатися навколо своєї осі.Цей вал можна використовувати для багатьох речей, і, коротко кажучи, двигун перетворює електричну енергію в механічну.
Гідравліка проти електродвигунів: переваги та недоліки
Навіщо використовувати гідравлічний двигун, двигун внутрішнього згоряння чи електродвигун?Переваги та недоліки кожного типу двигуна настільки численні, що їх варто враховувати в кожному окремому сценарії.
Переваги гідромоторів
Головна перевага гідравлічних двигунів полягає в тому, що вони можуть використовуватися для створення надзвичайно високих зусиль.
У гідравлічних двигунах використовується нестислива рідина, що забезпечує точніший контроль над двигуном і, отже, більшу точність руху.Серед важкої мобільної техніки вони дуже корисні.
Недоліки гідромоторів
Гідравлічні двигуни також є дорогим варіантом, уся олива використовується, і це дуже погано, різні фільтри, насоси та масла потрібно перевірити, змінити, почистити та замінити.Розливи можуть створити загрозу безпеці та навколишньому середовищу.
Переваги мотора
Відкриття гідромотора не дуже швидке, мотор дуже швидкий (до 10м/с).Вони мають програмовані швидкості та положення зупинки, на відміну від гідравлічних двигунів, які можуть забезпечити необхідне високе точне позиціонування.Електронні датчики здатні забезпечувати точний зворотний зв’язок щодо руху та прикладеної сили.
Недоліки моторів
Ці двигуни складні та складні в установці порівняно з іншими двигунами, і вони надзвичайно схильні до поломок порівняно з іншими двигунами.Недоліком більшості з них є те, що вам потрібна більша сила, вам потрібен більший і важчий двигун, на відміну від гідравлічних двигунів.
Введення в пневматичні приводи
Пневматичні, електронні або гідравлічні приводи можуть бути проблематичними в певних сценаріях.Різниця між пневматичними та гідравлічними приводами полягає в тому, що гідравлічні двигуни використовують потік води, тоді як пневматичні приводи використовують газ, зазвичай звичайний газ.
Пневматичні приводи вигідні там, де повітря у великій кількості, тому в першу чергу обов’язковий газовий компресор.З іншого боку, ці двигуни дуже неефективні, оскільки втрати тепла дуже великі порівняно з іншими типами двигунів.
Час публікації: 13 лютого 2023 р