En termes físics, un motor elèctric és quelcom que converteix l'energia en moviment d'algun tipus de peça de la màquina, ja sigui un cotxe, una impressora.Si el motor deixés de girar al mateix moment, el món seria inimaginable.
Els motors elèctrics són omnipresents a la societat moderna i els enginyers han produït molts tipus diferents de motors al llarg dels segles.
Molts motors són actuadors, és a dir, mitjançant l'aplicació del parell, creen moviment.Durant molt de temps, la força motriu hidràulica dels accionaments hidràulics va ser l'estàndard de l'època.Tanmateix, aquest tipus de motor està augmentant al segle XXI amb l'avenç dels accionaments elèctrics, juntament amb el fet que l'energia elèctrica s'ha tornat abundant i fàcil de controlar.Dels dos, un és millor que l'altre?O això depèn de la situació.
Visió general dels sistemes hidràulics
Si alguna vegada heu fet servir un gat de terra, o conduïu un vehicle amb frens assistits o direcció assistida, potser us sorprendrà que podeu moure un nombre tan gran d'objectes sense gastar molta força.(D'altra banda, és possible que hagis estat massa consumit per la tasca de canviar un pneumàtic al costat de la carretera per tenir en compte aquests pensaments.)
Aquestes tasques i similars són possibles gràcies a l'ús de sistemes hidràulics.Un sistema hidràulic no crea energia, sinó que la converteix d'una font externa a la forma requerida.
L'estudi de la hidràulica abasta dues àrees principals.La hidràulica és l'ús de fluids per fer treballs a cabals elevats i baixes pressions.Els molins "antiguos" utilitzen l'energia del flux d'aigua per moldre el gra.En canvi, la hidrostàtica utilitza l'alta pressió i la baixa fluïdesa de l'aigua per fer el treball.En el llenguatge de la física, quina és la base d'aquest compromís?
Poder, Treball i Espai
La base física per utilitzar motors hidràulics és el concepte de multiplicació de forces.El valor net en un sistema és el producte de la força neta aplicada i la distància desplaçada per cap xifra Wnet = (Fnet)(d).Això vol dir que per a la càrrega de treball assignada a una tasca física, la força que cal utilitzar es pot reduir augmentant la distància en l'aplicació de la força, com el gir d'un cargol.
Aquest principi s'estén linealment a escenes bidimensionals a partir de la relació p=F/A, on p=pressió en N/m2, F=força en Newtons i A=àrea en m2.En un sistema hidràulic on la pressió p es manté constant, hi ha dos pistons-cilindre amb àrees de secció transversal A1 i A2 que condueixen a aquesta relació.F1/A1 = F2/A2, o F1 = (A1/A2)F2.
Això vol dir que quan el pistó de sortida A2 és més gran que el pistó d'entrada A1, la força d'entrada serà proporcionalment menor que la força de sortida.
Els motors elèctrics aprofiten el fet que un camp magnètic exerceix pressió sobre una càrrega o corrent en moviment.Una bobina giratòria de filferro es col·loca entre els pols d'un electroimant de manera que el camp magnètic creï un parell que fa que la bobina giri al voltant del seu eix.Aquest eix es pot utilitzar per a moltes coses i, en definitiva, el motor converteix l'energia elèctrica en energia mecànica.
Motors hidràulics vs elèctrics: avantatges i desavantatges
Per què utilitzar un motor hidràulic, un motor de combustió interna o un motor elèctric?Els avantatges i inconvenients de cada tipus de motor són tan nombrosos que val la pena considerar-los en cada escenari únic.
Avantatges dels motors hidràulics
El principal avantatge dels motors hidràulics és que es poden utilitzar per generar forces extremadament elevades.
Els motors hidràulics utilitzen un fluid incompressible, que permet un control més estricte del motor i, per tant, una major precisió en el moviment.Entre els equips mòbils pesats, són molt útils.
Inconvenients dels motors hidràulics
Els motors hidràulics també són una opció cara, tot l'oli està en ús, fent-ho molt malament, els diferents filtres, bombes i olis s'han de revisar, canviar, netejar i substituir.Els vessaments poden generar perills per a la seguretat i el medi ambient.
Avantatges del motor
L'obertura del motor hidràulic no és molt ràpida, el motor és molt ràpid (fins a 10 m/s).Tenen velocitats programables i posicions de parada, a diferència dels motors hidràulics, que poden proporcionar el posicionament precís alt requerit.Els sensors electrònics són capaços de proporcionar una informació precisa sobre el moviment i la força aplicada.
Inconvenients dels motors
Aquests motors són complexos i difícils d'instal·lar en comparació amb altres motors, i són extremadament propensos a fallar en comparació amb altres motors.La majoria d'ells, el desavantatge és que necessites més força, necessites un motor més gran i pesat, a diferència dels motors hidràulics.
Introducció als accionaments pneumàtics
Els actuadors pneumàtics, electrònics o hidràulics poden ser problemàtics en determinats escenaris.La diferència entre actuadors pneumàtics i hidràulics és que els motors hidràulics utilitzen el flux d'aigua mentre que els actuadors pneumàtics utilitzen gas, normalment gas normal.
Els accionaments pneumàtics són avantatjoses quan hi ha aire abundant, de manera que primer és imprescindible un compressor de gas.D'altra banda, aquests motors són molt ineficients perquè la pèrdua de calor és molt gran en comparació amb altres tipus de motors.
Hora de publicació: 13-feb-2023