经过检验的机电传动

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承,机电 节能效益本身也许还无法说明，一个系统解决方案会取得怎样的节能效果。只有在计算器的辅助下与其他系统方案进行比较，才能清楚地看到哪一个系统能够持续地提供最佳效果。比较结果显示：机电传动解决方案的节能效益是不容置疑的。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-7/2008721101634.gif[/img]焊钳是机电传动装置应用的一个案例对于像SKF那样，在全球拥有100多个制造厂的集团来说，可持续发展的主题具有高度的战略地位。早在1989年，该集团就为自身的业务发展确立了应该遵守的环境准则，并且要求集团下属的各个业务部门，除了追求良好的企业经济效益外，还要履行环保和社会责任。SKF集团郑重表示，要在保护自然资源方面做出自己的贡献。因此，SKF集团成为第一批成功地获得ISO14001认证的国际企业。这个环境认证适用于SKF集团的全世界范围内的企业（包括生产、物流、研发和服务）。由于坚持不懈地实施可持续发展的宗旨，SKF集团已受到过多次表彰。不仅如此，SKF集团还通过Beyond-Zero计划，为企业树立了一个雄心勃勃的目标：通过对优质环保工作的不断追求，成为可持续发展的典范。为此，SKF集团对所有员工都提出了要求，工作流程和决策都依照可持续发展原则进行审查。但是，说起来容易做起来难。因为常常缺少信息和专业知识：即哪些措施能够获得什么样的节能效果；哪些费用节省是源于一个能源效益好的解决方案等，所以对能源的关注是一个复杂的问题。通常必须考虑众多的因素，才能获得一个在能源效益上真正有用的解决方案。机电传动的节能方案效益的提升，说明一台机器、设备或是一个系统的效率得到了改善，因此，人们自然而然就会想到，这是工程师的主要任务。为系统提供的能源应有效地转化为可用功。由系统导致的能源损失应降至最低。更小、更快、功率更密集，成为日常设计工作中的要求，而在直线传动装置上，这一点更为重要。人们需求的是功能高度集成而结构紧凑的系统解决方案。通过加入新的工艺和制造方法，如表面技术以及使用具有改良特性的材料，直线传动装置开辟出了一片新天地。一方面是机电传动方案，另一方面是混合解决方案，甚至还有两种方案的组合，在针对节能的系统解决方案里提供的产品，无论是性能上还是在经济效益上都进入了一个新的极致领域。然而，恰恰是机电传动得到了长足的发展。因为没有其他任何一项方案（除了优秀的控制行为）能像它一样在费用和能耗方面达到精确的效益保证。如果比较一下能够获得直线运动的各个传动系统解决方案，就能得出一个明确的能耗结果。在能源效益方面，没有能够取代机电传动解决方案的更好选择。当人们必须要承受气压传动装置的高能耗损失时，液压传动装置的能耗结果悄然胜出，但液压传动与机电传动装置相比能源损耗仍是巨大的。此外，对于液压传动装置还有一个困难之处，人们必须要建造出完整的基础设施：包括油容器、油预热装置、油冷却装置、泵、过滤器、保养装置和许多其他的设施等，而对于机电传动装置（图1）来说，只需要线缆的连接端即可。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-7/2008721101711.gif[/img]图1 机电传动装置只需要电缆线连接端如果只考虑购置时的纯费用，就会看到机电传动装置（图2）的初期购置费用要高于液压或是气压装置。但是，对于液压传动装置来说，除了基础设施的费用，还有那些为维持承载介质的效用等级和性能而损耗的费用；而对气压传动装置而言，压缩空气也不是免费的，使用成本很高。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-7/2008721101742.gif[/img]图2 如图所示，伺服执行器需要的组件数量虽然少，但购置价格却很高必须关注生命周期费用在一个共同的基础设施内连接越多的工作汽缸，那么液压和气压系统的费用优势就越强。但是，当人们对一个系统解决方案的整个生命周期进行考察时，很快就会得到一个完全相反的结果。能源价格的螺旋线转得越快，能耗费用就越多，而能源价格走势会通向何方，在这里就无需进行详尽讨论了。保养费用、维修费用、特别是液压系统的高转换损失，是选择机电传动装置的另外一些重要的理由。因为对于机电传动装置来说，电流无需转换就可直接用于纯工作冲程。如果工作进程停止或是执行器暂停，则不会再需要任何能源；相反，流体技术在整个工作时间内，都需要压缩空气加以维持。焊接应用可节省90%以一个在汽车龙骨制造中用于点焊的焊钳（图3）为例：由于采用了直线传动装置，与气动技术相比，机电传动的优势是明显的。假如设定气动能源的价格为每立方米普通空气6欧分，电能价格是每千瓦时6欧分。假定一个焊钳在龙骨制造中为每个车身平均进行15个点的焊接，每天生产500辆，然后将节能情况进行累加。如果不用气动系统解决方案而采用机电传动，节能超过了90%。对于一个完整的龙骨制造过程来说，这些节省相当于每年20万欧元。据经验，机电传动装置的购置成本回收时间短于两年。此外，机电传动装置还具有如下优点：比较环保，良好的可控制性可以防止焊钳击打，进行点到点移动时能够确保精确移动，对于不同的材料可以灵活调节力度和路径。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-7/2008721101822.gif[/img]图3 直线单元，带有集成的电动马达在机床应用可节能95%另外一个例子是在机床领域的应用。也是将气动方案同机电传动方案进行对比。数控加工中心门的开启与关闭，使用了一个直径为50mm的气动汽缸，该汽缸使用0.6MPa的压力来驱动，需要的压缩空气量为13.5L/每冲程。该机床每年工作230天，每天16h，平均每小时进行30个冲程。对照的时间段超过三年。每立方米普通空气定为14欧分，每千瓦时电能定为12欧分。气动技术与机电技术的对比结果是，机电传动解决方案可节能603.89欧元，高达95.8%。如今，各企业都在真心实意地对待可持续发展的问题，不过，最终费用因素还是对决策和行动起着决定性的作用。

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