В физическом плане электродвигатель — это нечто, преобразующее энергию в движение какой-либо детали машины, будь то автомобиль или принтер.Если бы мотор в тот же момент перестал вращаться, мир стал бы невообразимым.
Электродвигатели широко распространены в современном обществе, и на протяжении веков инженеры создали множество различных типов двигателей.
Многие двигатели являются приводами, то есть за счет приложения крутящего момента они создают движение.Долгое время гидравлическая движущая сила гидроприводов была эталоном того времени.Однако в 21 веке число двигателей этого типа увеличивается с развитием электроприводов, а также с тем фактом, что электроэнергия стала обильной и ее легко контролировать.Из двух, один лучше другого?Или это зависит от ситуации.
Обзор гидравлических систем
Если вы когда-либо пользовались домкратом или управляли автомобилем с усилителем тормозов или гидроусилителем рулевого управления, вы можете быть удивлены тем, что можете перемещать такое большое количество объектов, не затрачивая при этом много силы.(С другой стороны, вы, возможно, были слишком поглощены задачей замены колеса на обочине дороги, чтобы задуматься об этих мыслях.)
Эти и подобные задачи становятся возможными благодаря использованию гидравлических систем.Гидравлическая система не создает мощность, а преобразует ее из внешнего источника в необходимую форму.
Изучение гидравлики охватывает два основных направления.Гидравлика – это использование жидкостей для выполнения работ при высоких скоростях потока и низком давлении.«Старомодные» мельницы используют энергию потока воды для измельчения зерна.Напротив, гидростатика для совершения работы использует высокое давление и низкую текучесть воды.На языке физики, что лежит в основе этого компромисса?
Власть, работа и пространство
Физической основой использования гидромоторов является концепция умножения силы.Чистая стоимость в системе представляет собой произведение чистой приложенной силы и расстояния, пройденного без фигуры Wnet = (Fnet)(d).Это означает, что для рабочей нагрузки, связанной с физической задачей, требуемую силу можно уменьшить за счет увеличения расстояния приложения силы, например поворота винта.
Этот принцип линейно распространяется на двумерные сцены из соотношения p=F/A, где p=давление в Н/м2, F=сила в Ньютонах и A=площадь в м2.В гидравлической системе, где давление p поддерживается постоянным, имеются два поршневых цилиндра с площадями поперечного сечения A1 и A2, что приводит к такому соотношению.F1/A1 = F2/A2 или F1 = (A1/A2)F2.
Это означает, что когда выходной поршень A2 больше входного поршня A1, входная сила будет пропорционально меньше выходной силы.
Электродвигатели используют тот факт, что магнитное поле оказывает давление на движущийся заряд или ток.Вращающаяся катушка с проволокой помещается между полюсами электромагнита так, что магнитное поле создает крутящий момент, заставляющий катушку вращаться вокруг своей оси.Этот вал можно использовать для многих целей, и, короче говоря, двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.
Гидравлика против электродвигателей: преимущества и недостатки
Зачем использовать гидравлический двигатель, двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель?Преимущества и недостатки каждого типа двигателя настолько многочисленны, что их стоит учитывать в каждом уникальном сценарии.
Преимущества гидромоторов
Основное преимущество гидравлических двигателей заключается в том, что они могут использоваться для создания чрезвычайно высоких усилий.
В гидравлических двигателях используется несжимаемая жидкость, что обеспечивает более жесткий контроль над двигателем и, следовательно, большую точность движения.Среди тяжелой мобильной техники они очень полезны.
Недостатки гидромоторов
Гидравлические моторы также являются дорогостоящим вариантом, все масло в использовании, делать это очень плохо, необходимо проверять, менять, чистить и заменять различные фильтры, насосы и масла.Разливы могут создать угрозу безопасности и окружающей среде.
Преимущества мотора
Открытие гидромотора не очень быстрое, мотор очень быстрый (до 10м/с).Они имеют программируемые скорости и положения остановки, в отличие от гидравлических двигателей, которые могут обеспечить требуемую точность позиционирования.Электронные датчики способны обеспечить точную обратную связь о движении и приложенной силе.
Недостатки моторов
Эти двигатели сложны и сложны в установке по сравнению с другими двигателями и чрезвычайно склонны к поломкам по сравнению с другими двигателями.Недостатком большинства из них является то, что вам нужно больше силы, вам нужен более крупный и тяжелый двигатель, в отличие от гидравлических двигателей.
Введение в пневматические приводы
Пневматические, электронные или гидравлические приводы могут быть проблематичными в определенных сценариях.Разница между пневматическими и гидравлическими приводами заключается в том, что в гидравлических двигателях используется поток воды, а в пневматических приводах используется газ, обычно обычный газ.
Пневматические приводы выгодны там, где много воздуха, поэтому в первую очередь необходим газовый компрессор.С другой стороны, эти двигатели очень неэффективны, поскольку потери тепла очень велики по сравнению с другими типами двигателей.
Время публикации: 13 февраля 2023 г.