На вопрос о том, является ли пневматический привод более энергоэффективным, чем электрический, или наоборот, нельзя ответить сразу. «Энергоэффективность в технологии автоматизации всегда зависит от соответствующего промышленного применения», - объясняет Роланд Волк, консультант по энергоэффективности в Festo. Только прямое сравнение двух приводов одинакового размера - одного электрического и одного пневматического - в разных задачах устраняет предрассудки.
Прежде всего: истина, которая является наиболее энергоэффективным двигателем, лежит как всегда посередине. Энергоэффективность полностью зависит от поставленной задачи на диске. Измерения показывают следующие различия: с простой задачей движения, электрический привод дешевле. Для процессов запрессовки величина силы процесса и продолжительность процесса определяют более эффективную технологию. Однако, если приложение требует удерживающих усилий, пневматика имеет явное преимущество.
Электродвигатели
Так выглядит технология привода будущего
Перемещение или удерживание заготовки?
В этом сравнении выполняются перемещения из точки А в точку В. Эти движения почти исключительно могут выполняться пневматическими приводами. Тем не менее, электрические приводы часто используются для реализации таких простых движений. Если требуется задача свободного и гибкого позиционирования, электроприводы имеют преимущество.
Это приводит к очень различному потреблению энергии. При перемещении приводов без дополнительной мощности процесса электрический привод мощностью 25 Вт использует только треть энергии, которая требуется пневматическому (78 Вт). В задаче «прессование с использованием мощности процесса» оба привода находятся примерно на одном уровне с энергопотреблением от 20 до 30 Вт.
С другой стороны, если приводы должны занимать определенную позицию, энергопотребление электропривода резко возрастет до 247 Вт. Это более чем в 22 раза превышает энергопотребление пневматического привода (11 Вт). Пневматический привод выигрывает от того факта, что ему требуется только энергия для кратковременного накопления сжатого воздуха. Сам процесс выдерживания не требует никакого нового сжатого воздуха и, следовательно, не требует никакой энергии. Электропривод, с другой стороны, требует постоянного электричества, чтобы оставаться в выбранном положении. Чем дольше процесс выдержки, тем выше энергопотребление электропривода по сравнению с пневматическим. Согласно измерениям, небольшие утечки практически не влияют на низкое энергопотребление.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Присмотритесь к захватам
Сравнение электрических и пневматических захватов дает схожие результаты. Сравнение показывает, насколько правильное решение зависит от четкого определения задачи. Учитывая потребление энергии в процессе захвата, пневматический захват превосходит электрический захват, если применение включает длинные циклы и всего несколько процессов захвата.
Пневматическому захвату нужно только один раз нажать, чтобы удержать его надолго. Никакой дополнительной пневматической энергии не требуется во время захвата. Электрический захват, который требует электрической энергии в течение всего времени захвата, может быть более энергоэффективным, чем пневматический, только если применение состоит из коротких циклов с большим количеством процессов захвата.
Книга «Практическое руководство по проектированию привода» помогает в выборе основных компонентов систем электропривода: двигателя, коробки передач, привода, сетевого питания и их дополнительных компонентов. Расчет также ведется интенсивно.
Это зависит от приложения
Каждое промышленное применение предъявляет свои особые требования к техническим критериям, таким как скорость, устойчивость, мощность-вес, точность, поведение при управлении, жесткость нагрузки, эффективность или надежность, а также экономические критерии, такие как необходимые затраты на приобретение (цена, ввод в эксплуатацию и установка), а также соответствующие эксплуатационные расходы (включая Техническое обслуживание, срок службы и энергозатраты).
В зависимости от применения энергоэффективность - это вопрос задачи. «Эта задача должна быть четко определена до того, как пользователь выберет технологию привода - электрическую или пневматическую или их комбинацию», - объясняет Роланд Волк. Сравнение технологий может быть сделано только на основе общей стоимости жизни (TCO), которая учитывает как затраты на приобретение, так и расходы на энергию.