بسته برق هیدرولیک برق: اندازه، فشار و انتخاب موتور

یک پک برق هیدرولیک برق قلب هر سیستم هیدرولیک الکتریکی است - ترکیب یک موتور، پمپ، مخزن، و شیرهای کنترل در یک واحد مستقل که انرژی الکتریکی را به نیروی سیال کنترل شده تبدیل می کند. دریافت مشخصات صحیح تعیین می کند که آیا یک سیستم به مدت 20000 ساعت به طور قابل اعتماد کار می کند یا در عرض چند ماه از کار می افتد. این راهنما از طریق چهار تصمیم مهندسی که بیشترین اهمیت را دارند کار می‌کند: نحوه اندازه‌گیری واحد، محدوده فشار مورد انتظار، نوع موتور مشخص و نحوه مقایسه واحدهای قدرت هیدرولیک برای کاربرد دقیق شما.

700 بار

حداکثر فشار در بسته های صنعتی با نیروی بالا

0.37-75 کیلو وات

محدوده قدرت موتور معمولی برای واحدهای استاندارد

90%

کارایی پمپ های پیستونی با جابجایی متغیر مدرن

چگونه یک پاور پک هیدرولیک را به درستی اندازه کنیم؟

اندازه یک بسته برق هیدرولیک با دو ورودی غیر قابل مذاکره شروع می شود: دبی مورد نیاز (L/min) و فشار عملیاتی سیستم (bar). هر مشخصات دیگر - قدرت موتور، حجم مخزن، جابجایی پمپ - از این دو شکل به دست می آید.

دبی مورد نیاز را محاسبه کنید

نرخ جریان (Q) برابر است با حجم محرک تقسیم بر زمان سیکل مورد نظر. برای یک سیلندر هیدرولیک با سوراخ 50 میلی‌متر و حرکت 300 میلی‌متر که یک چرخه را در 10 ثانیه به پایان می‌رساند: Q = (pi x 0.025² x 0.3) / 10 = 0.589 L/min. همیشه 15 تا 20 درصد برای نشت داخلی و تلفات سیستم اضافه کنید.

فشار سیستم را تعیین کنید

فشار سیستم برابر است با حداکثر نیروی بار تقسیم بر ناحیه موثر محرک. نیروی 50 کیلونیوتن بر روی سیلندر 50 میلی متری به 25.5 مگاپاسکال (255 بار) نیاز دارد. قبل از انتخاب فشار نامی پمپ، 10 تا 15 درصد برای افت فشار در شیرها، اتصالات و شیلنگ ها اضافه کنید.

محاسبه قدرت موتور

قدرت موتور (kW) = (جریان L/min x فشار بر حسب بار) / 600. برای 10 L/min در 200 bar: P = (10 x 200) / 600 = 3.33 kW. تقسیم بر بازده پمپ (معمولا 0.85-0.92) برای بدست آوردن توان شفت مورد نیاز: 3.33 / 0.88 = 3.78 کیلو وات. اندازه موتور استاندارد بعدی را بالاتر از این شکل انتخاب کنید.

اندازه مخزن

قانون کلی استاندارد حجم مخزن (لیتر) = 3 تا 5 برابر دبی پمپ در دقیقه است. یک پمپ 10 لیتر در دقیقه برای مدیریت حرارتی کافی به یک مخزن 30 تا 50 لیتری نیاز دارد. برنامه هایی که دارای چرخه کاری بالا یا دمای محیطی بالا هستند باید قسمت بالایی این محدوده را هدف قرار دهند.

تعریف

یک electric hydraulic power pack is a self-contained fluid power unit that integrates an electric motor, hydraulic pump, fluid reservoir, pressure relief valve, and directional control valves into a single assembly — delivering controlled hydraulic flow and pressure to actuators without the need for external power transmission components.

یک بسته برق هیدرولیک چه فشاری ایجاد می کند

بسته های برق هیدرولیک بسته به دسته کاربرد، محدوده فشار گسترده ای را در بر می گیرند. واحدهای سبک برای آسانسورهای خودرو و تجهیزات کارگاهی معمولاً در 150-250 بار کار می کنند. پرس های صنعتی، تجهیزات ساختمانی و سیستم های دریایی با استفاده از پیکربندی های پمپ پیستونی فشار بالا با فشار 300 تا 700 بار کار می کنند.

دسته برنامه	محدوده فشار معمولی	نوع پمپ	محدوده جریان
کارگاه / بالابر وسایل نقلیه	150-250 بار	پمپ دنده ای	2-15 لیتر در دقیقه
ماشین آلات صنعتی	200-350 بار	پمپ پره ای یا پیستونی	10-100 لیتر در دقیقه
پرس سنگین / تشکیل	300-500 بار	پمپ پیستونی محوری	20-200 لیتر در دقیقه
ابزارهای دریایی / زیر دریا	500-700 بار	پمپ پیستونی شعاعی	5-50 لیتر در دقیقه
ابزار نجات / قابل حمل	700-720 بار	پمپ پیستونی فشار قوی	0.5-4 لیتر در دقیقه

شیر کاهش فشار - تنظیم کارخانه بر روی فشار طراحی سیستم - جزء ایمنی حیاتی است که از آسیب بیش از حد فشار جلوگیری می کند. نباید بیش از 110٪ حداکثر فشار کاری ضعیف ترین قطعه در مدار تنظیم شود. زیر تنظیم شیر تسکین قدرت را از طریق بای پس مداوم تلف می کند. تنظیم بیش از حد آن خطر ساختاری در شیلنگ ها، اتصالات و مهر و موم محرک ایجاد می کند.

کدام نوع موتور برای پک برق هیدرولیک مناسب است

انتخاب موتور رفتار راه اندازی، قابلیت چرخه وظیفه، انعطاف پذیری کنترل سرعت و هزینه کل انرژی در طول عمر دستگاه را تعیین می کند. سه نوع موتور در اکثر تاسیسات پک های هیدرولیک استفاده می شود.

موتور القایی AC

رایج ترین

سرعت ثابت (1450 یا 2900 دور در دقیقه در 50 هرتز)
مقاوم، نگهداری کم، هزینه کم
استاندارد برای چرخه های کاری متناوب
به استارتر مثلث یا سافت استارتر بالای 4 کیلو وات نیاز دارد
استاندارد کلاس کارایی IE3 در بازارهای اتحادیه اروپا

موتور AC اینورتر محور (VFD).

انرژی بهینه شده

سرعت متغیر مطابق با تقاضا
مصرف انرژی را 30 تا 50 درصد در سیستم های بار متغیر کاهش می دهد
جریان هجومی را در هنگام شروع حذف می کند
به سیم پیچ های موتور دارای رتبه VFD نیاز دارد
بهترین برای سیستم های 24/7 وظیفه یا فشار بر تقاضا

موتور DC (براش یا بدون جاروبک)

قابل حمل / باتری

منبع تغذیه 12 ولت، 24 ولت یا 48 ولت DC
در بسته های موبایل، سوار بر خودرو و باتری استفاده می شود
DC بدون برس (BLDC) 90 درصد راندمان را ارائه می دهد
جمع و جور و سبک برای برنامه های قابل حمل
چرخه کار با ظرفیت باتری و درجه حرارت محدود می شود

چگونه یک واحد برق هیدرولیک برای برنامه خود انتخاب کنید

انتخاب حق پک برق هیدرولیک برق برای یک برنامه خاص به تطبیق شش پارامتر با الزامات عملیاتی مربوط می شود. واحدهایی که هر شش معیار را برآورده می کنند، در بازه زمانی خدمات خود به طور قابل اعتماد عمل می کنند. واحدهایی که حتی یکی را از دست می دهند به ضعیف ترین نقطه در کل مدار هیدرولیک تبدیل می شوند.

نرخ جریان

خروجی پمپ را با الزامات سرعت محرک مطابقت دهید. جریان اضافی انرژی را از طریق شیر تسکین هدر می دهد. جریان ناکافی زمان چرخه را افزایش می دهد و بهره وری را کاهش می دهد.

رتبه بندی فشار

واحدی را انتخاب کنید که حداقل 15 درصد بالاتر از فشار سیستم محاسبه شده باشد. هرگز یک پک را به طور مداوم در حداکثر فشار نامی آن کار نکنید - سیستم را طوری طراحی کنید که فشار کاری معمولی 80 تا 85 درصد از حد مجاز پمپ باشد.

چرخه وظیفه

کار متناوب (S2 یا S3 بر اساس IEC 60034) مناسب پرس ها و محرک هایی است که بارگیری و تخلیه می کنند. کار مداوم (S1) برای نوار نقاله ها، گیره ها و سیستم هایی که پمپ بدون دوره استراحت کار می کند مورد نیاز است.

سازگاری سیالات

واحدهای استاندارد از روغن معدنی ISO VG 46 استفاده می کنند. کاربردهای مواد غذایی، مقاوم در برابر آتش (HFA، HFB، HFC، HFD)، یا سیالات زیست تخریب‌پذیر، نیازمند مهر و موم، پوشش‌ها و مواد پمپ سازگاری هستند که در زمان سفارش مشخص شده‌اند.

پیکربندی نصب

واحدهای مخزن افقی برای تاسیسات ثابت با فضای کف کافی مناسب هستند. واحدهای تانک عمودی باعث صرفه جویی در رد پا می شوند. بسته‌های فشرده براکت L و زیر صفحه در برنامه‌های ادغام‌شده با ماشین و موبایل استفاده می‌شوند که پوشش کلی آن بسیار مهم است.

یکپارچه سازی شیر کنترل

تعیین کنید که آیا شیرهای کنترل جهتی، اهرم های دستی یا شیرهای تناسبی در سطح بسته برق مورد نیاز هستند یا خیر. منیفولدهای سوپاپ از پیش یکپارچه پیچیدگی لوله کشی و خطر آلودگی را در مقایسه با مجموعه قطعات جداگانه کاهش می دهد.