氣缸驅動(dòng)系統自20世紀70年代以來(lái)就在工業(yè)化領(lǐng)域得到了迅速普及. 氣缸適用于作往復直線(xiàn)運動(dòng),尤其適用于工件直線(xiàn)搬運的場(chǎng)合. 20世紀90年代開(kāi)始,電機和微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展,使電動(dòng)執行器的應用迅速擴大。

能耗評價(jià)方法

氣動(dòng)執行器運行消耗的是壓縮空氣. 壓縮空氣輸送過(guò)程中,經(jīng)過(guò)節流閥、管道彎頭等阻性元件后,會(huì )有一定的壓力損失. 另外由于工廠(chǎng)普遍存在接頭、氣缸或電磁閥處的空氣泄露. 盡管安裝時(shí)的泄漏量標準低于5%,但很多工廠(chǎng)的泄漏量10%～40% . 泄露也將導致一定的壓力損失。氣動(dòng)執行器消耗的是壓縮空氣,需要將消耗壓縮空氣轉化為壓縮機的耗電. 而電動(dòng)執行器可采用直接測量得到耗電量,因此可將兩種執行器在相同工況下的耗電量作為能耗評價(jià)依據.  耗能過(guò)程

測量氣動(dòng)執行器耗能流程

氣動(dòng)執行器的空氣消耗量測量流程:

①打開(kāi)截止閥,向儲氣罐中充滿(mǎn)0. 75MPa的壓縮空氣;

②關(guān)閉截止閥,讀取儲氣罐的壓力,檢查是否壓力下降,以防空氣泄露;

③設定減壓閥的壓力為0. 5MPa,氣動(dòng)執行器往復動(dòng)作20次;

④讀取儲氣 罐的最終壓力,結束測量.系統中壓縮空氣消耗是一個(gè)固定容腔充放氣 的過(guò)程,可利用差壓法來(lái)計算壓縮空氣的消耗量.

氣動(dòng)執行器的運行能耗計算模型

電動(dòng)執行器的運行能耗計算方法

測定方法. 利用電力計測量電動(dòng)執行器和控制器在工作時(shí)每秒鐘的功率. 測量結果通過(guò)A /D板卡傳送到PC并保存起來(lái),利用積分的方法,將工作時(shí)間內的功率曲線(xiàn)進(jìn)行積分就得到電動(dòng)執行器工作這段時(shí)間所消耗的電量.

氣動(dòng)執行器與電動(dòng)執行器的運行能耗實(shí)驗結果

通過(guò)實(shí)驗我們可以清楚的看到兩種執行器在相同工況的情況下，每次往返運動(dòng)的能耗對比圖。

從圖三、圖四中可以看出, 在水平和垂直方向,氣動(dòng)執行器搬運工件時(shí), W 幾乎不依賴(lài)于f,各測試點(diǎn)的連線(xiàn)接近水平直線(xiàn). 由于它的能耗只與空氣消耗量有關(guān),它在待機或保持壓力時(shí)除少許泄露外沒(méi)有消耗,每次消耗量近似相等,因此,氣動(dòng)執行器每次往復能耗在各種頻率下近似相等.電動(dòng)執行器在水平和垂直方向W 受f影響很大,各測試點(diǎn)的連線(xiàn)成傾斜向下曲線(xiàn). 隨著(zhù)f的增加,W 減少.電動(dòng)執行器在待機狀態(tài)也有消耗, f越高, 待機能耗越少, 電動(dòng)執行器的效率就越高.

電缸與氣缸的性能比較

以氣缸為代表的氣動(dòng)執行器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要的作用。而在能源問(wèn)題突出，國家又提倡建設綠色環(huán)保生產(chǎn)線(xiàn)的今天，氣動(dòng)執行器效率偏低，運行能耗成本高昂等問(wèn)題引起了人們的關(guān)注。相對于氣動(dòng)執行器，電動(dòng)執行器具有能量轉化率高，運行成本低等優(yōu)點(diǎn)?，F在企業(yè)已意識到能耗問(wèn)題并開(kāi)始采取積極有效的措施來(lái)降低系統的能耗，而執行器的選擇問(wèn)題就是實(shí)施節能的關(guān)鍵一環(huán)。

電動(dòng)缸的內置結構和優(yōu)點(diǎn)

電動(dòng)缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機的旋轉運動(dòng)轉換成直線(xiàn)運動(dòng)，實(shí)現高精度直線(xiàn)運動(dòng)系列的全新革命性產(chǎn)品。電動(dòng)缸的內部結構：行星滾柱絲桿，滾柱絲桿，梯形絲桿，防反轉裝置 驅動(dòng)電機類(lèi)型：步進(jìn)電機，伺服電機，直流電機，交流電機

廣泛的應用在造紙行業(yè)，化工行業(yè)，汽車(chē)行業(yè)，電子行業(yè)，機械自動(dòng)化行業(yè)，焊接行業(yè)等。

力驅自動(dòng)化EC電缸簡(jiǎn)介

電缸是采用電機與控制器，產(chǎn)生一定推力的直線(xiàn)運動(dòng)的產(chǎn)品。與傳統氣缸相比，電缸充分發(fā)揮了電機的精確位置控制，精確速度控制以及精確推力控制的優(yōu)勢。同時(shí)具有低噪音，低振動(dòng)，高速，節能，可任意加入中間定位點(diǎn)，超長(cháng)壽命等特點(diǎn)。并且可以在惡劣環(huán)境下無(wú)故障連續工作，防護等級可以達到IP67.在機械自動(dòng)化行業(yè)，電子行業(yè)，汽車(chē)行業(yè)，如果電缸與控制器連接使用，可以替代液壓缸和氣缸。  隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，電缸的需求將越來(lái)越大，但由于受技術(shù)及可靠性的限制，國內生產(chǎn)的電缸市場(chǎng)占有率極低，絕大多數都是靠進(jìn)口。如德國  FESTO，日本的IAI，SMC,DYADIC生產(chǎn)的電缸占據了80%以上的市場(chǎng)。由于電子控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化流水線(xiàn)的控制速度越來(lái)越快、精度要求也越來(lái)越高。

而電缸恰恰能滿(mǎn)足這些要求。如下圖所示為寧波力驅自動(dòng)化研發(fā)生產(chǎn)的EC系列電缸。該產(chǎn)品結構緊湊，防水防塵，可方便的替代傳統的氣缸等產(chǎn)品。該電缸采用了創(chuàng )新結構的設計，不但省去了傳統氣缸的管路和電磁閥，沒(méi)有漏氣和維護的煩惱，并且通過(guò)速度的實(shí)時(shí)控制，消除了傳統氣缸的振動(dòng)問(wèn)題，運行能耗僅為氣缸的1/2,配合PowerDrive驅動(dòng)器系列產(chǎn)品，更可實(shí)現速度，定位的精確控制。