技術指導
從總體上來講,電伺服驅動比氣動伺服驅動要貴,
但也要因具體要求及場合而定。
有些小功率的直流電機構成電動滑臺(電伺服系統)實際上比氣動伺服系統要。
如:當負載為1.5kg、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間、
精度為?0.1mm、加速度2.5m/s2等工況條件時,FESTO公司采用小型電動滑臺
、控制器、馬達電纜、控制電纜、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統
,其就比氣動伺服系統25%。同樣,對于帶活塞桿電缸也是如此。
需要說明的是如果采用交流電機的話,所組成的電伺服系統的要比氣動伺服系統高出40%左右。
從購買和應用成本來看,目前氣缸還是具有比較明顯的YS的
對于氣動系統來說,控制系統及執行機構都非常簡單,
每個氣缸只需配置一個電磁閥就可完成氣路的切換,進行運動控制,
氣缸發生故障的概率也比較小,維護簡單方便,成本也。
而對于電動執行器來說,雖然電能的獲得比較簡單,能量成本較,
但購買及應用成本較高,不僅需要配置電機,
還需要一套機械傳動機構以及相應的驅動元件。
同時使用電動執行器需要很多保護措施,錯誤的電路連接、
電壓的波動及負載的載都會對電驅動器造成損壞,
因此需要在電路及機械上加裝保護系統,增加了很多額外的費用支出。
另外,由于電動執行器驅動單元的參數化設置較多,且集成度高,
所以其一旦發生故障,就要更換整個元件。
而且當系統需要的驅動力增加時,也要成套更換元件才能實現。
因此綜合比較可以看出氣缸在購買及維護成本上有較大YS。
能源效率比較
我們研究的結果表明,在往復運動周期較短(小于1min)的水平往復運動中,
電動執行器的運行能耗通常于氣缸的運行能耗,即更節能。
而在往復運動周期較長(大于1min)時,氣缸竟然變得更節能。
這是由于終端停止時電動執行器的控制器通常需要消耗約10W的電力,
而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,一般于1W,即終端停止時間越長,
對氣缸越有利;其次電機在連續旋轉條件下的額定效率可達90%以上,
但在直線往復運動(絲杠轉換)中的臺形加減速旋轉條件下的平均效率卻不到50%。
在豎直往復運動時,夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執行器以克服重力,
而氣缸只需關閉電磁閥即可,耗電極少。因此在豎直往復運動時電動執行器相比氣缸的能耗YS不是很大。
由上可見,電機本身效率很高,
但在往復直線運動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,
電動執行器未必一定比氣缸節能,具體比較取決于實際的工作條件,
即安裝方向、往復運動周期和負載率等。
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