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气动执行器与电动执行器的运行能耗分析

2014-07-17 展誉传感 790
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气缸驱动系统自20世纪70年代以来就在工业化领域得到了迅速普及。气缸适用于作往复直线运动,尤其适用于工件直线搬运的场合。现在,气缸已成为工业生产领域中PTP(PointtoPoint)搬运的主流执行器。20世纪90年代开始,电机和微电子控制技术迅速发展,使电动执行器的应用迅速扩大。然而,到现在来看,电动执行器在工业现场并未得到普及,而近几年,在中国气缸销量的年增长速度一直维持20%以上。

电动执行器主要用于旋转和摆动工况,用于直线工况的电动执行器逐渐增多。电动执行器可实现高精度多点定位,气动执行器很难做到。在气动执行器和电动执行器的选择上,特别是在工业自动化需求最多的PTP输送场合,一直没有充足的数据来论述两者选择标准。

本文从运行能耗的角度探讨两种执行器的能量消耗问题。

1两种执行器能量消耗

1.1气动执行器的能量消耗

气动执行器的能量转换和空气状态变化如图1。气动执行器运行消耗的是压缩空气。压缩空气输送过程中,经过节流阀、管道弯头等阻性元件后,会有一定的压力损失。另外由于工厂普遍存在接头、气缸或电磁阀处的空气泄露。尽管安装时的泄漏量标准低于5%,但很多工厂的泄漏量高达10%~40%。泄露也将导致一定的压力损失。

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