Sprievodca motorom HPU: Typy, dimenzovanie, výber a údržba hydraulických pohonných jednotiek

Čo je motor HPU a prečo na tom záleží?

V hydraulickom svete HPU znamená hydraulickú pohonnú jednotku a motor HPU je elektrický hnací motor, ktorý otáča hriadeľ čerpadla. Čerpadlo potom tlačí olej cez ventily do valcov alebo hydromotorov. Motor, čerpadlo, olejová nádrž a regulačné ventily sú zvyčajne zostavené ako jeden kompaktný balík, a preto kupujúci často používajú „motor HPU“ na označenie kompletnej zostavy motora a čerpadla, a nie iba samotného elektromotora.

Motor nastavuje horný limit pre prietok aj tlak. Prietok závisí od rýchlosti motora a výtlaku čerpadla; tlak závisí od krútiaceho momentu motora. Každý výber motora preto potrebuje výpočet, nie odhad. Najrýchlejším spôsobom odhadu veľkosti motora je štandardná rovnica hydraulického výkonu: P (kW) = Q (l/min) x p (bar) / (600 x eta) , kde eta je kombinovaná účinnosť čerpadla a motora, bežne medzi 0,75 a 0,85 pre malé jednotky zubových čerpadiel. Ak váš stroj potrebuje 15 l/min pri 150 baroch, po pridaní 10-percentnej bezpečnostnej rezervy je typickou odpoveďou 5,5 kW motor. Ak chcete pochopiť, ako sa tok a tlak premieňajú na mechanický pohyb, pozrite si naše vysvetlenie princípu fungovania hydraulických systémov .

Typy motorov HPU: AC, kartáčovaný jednosmerný prúd a bezkartáčový jednosmerný prúd

Výrobe hydraulických pohonných jednotiek dominujú tri rodiny motorov: striedavé indukčné motory pre pevné priemyselné zariadenia, brúsené jednosmerné motory pre mobilné stroje poháňané batériami a bezkartáčové jednosmerné motory pre vysokocyklové a na hluk citlivé aplikácie. Každý typ existuje, aby zodpovedal inému zdroju napájania a profilu výkonu.

AC indukčné motory

Striedavé motory bežia na napájanie zo siete, typicky 220–240 V jednofázové alebo 380–415 V trojfázové pri 50 alebo 60 Hz. Štvorpólový striedavý motor sa točí približne 1450 otáčok za minútu pri 50 Hz ; dvojpólová verzia točí okolo 2850 ot./min. Striedavé motory sú robustné, lacné a ľahko opraviteľné, takže sa vyskytujú vo väčšine továrenských pohonných jednotiek: zdvíhacích plošinách, vyrovnávacích mostíkoch, upínacích prípravkoch obrábacích strojov, rezačkách rúr a zváracích strojoch.

Kartáčované jednosmerné motory

Kartáčované jednosmerné motory run from battery voltage, usually 12V or 24V. They dominate the mobile equipment sector: truck tailboard lifts, dump trailer tilt systems, pallet stackers and mobile scissor lifts. A 24V brushed motor can draw viac ako 80 A pri plnom zaťažení , takže prierez kábla a menovitý výkon stýkača jednosmerného prúdu sú súčasťou výberu motora, nie dodatočným nápadom.

Bezkartáčové jednosmerné motory

Bezkartáčové jednosmerné motory replace mechanical brushes with electronic commutation. The result is higher efficiency, lower noise, less heat and a longer service life. For applications that start and stop dozens of times per hour, a bezkomutátorová hydraulická jednotka motora s integrovaným ovládačom a zubovým čerpadlom je veľmi praktická voľba.

Výrobcovia bezkomutátorových hydraulických agregátov, veľkoobchodná továreň - Ningbo P Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína výrobcovia bezkomutátorových motorových hydraulických jednotiek a továreň OEM / ODM, špecializujeme sa ... Zobraziť produkt →

Ako nastaviť veľkosť motora HPU: Výkon, rýchlosť a krútiaci moment

Dimenzovanie motora začína tromi číslami: prietok, ktorý systém potrebuje v litroch za minútu, maximálny pracovný tlak v baroch a kombinovaná hydraulicko-mechanická účinnosť. Použite vzorec uvedený nižšie, potom pridajte 10 až 20 percent bezpečnostnú rezervu a zaokrúhlite nahor na najbližšiu štandardnú veľkosť motora.

P (kW) = Q (l/min) x p (bar) / (600 x eta)

Pracovný príklad: zdvíhacia plošina vyžaduje 15 l/min pri 150 baroch. S účinnosťou 0,8 P = 15 x 150 / (600 x 0,8) = 4,69 kW , takže ďalšia obchodná veľkosť je 5,5 kW. Ak pripočítate 10-percentnú bezpečnostnú rezervu, vypočítaná hodnota bude 5,16 kW, čo sa stále hodí pre rovnaký 5,5 kW rám. Táto metóda výpočtu je štandardným prístupom, ktorý používajú inžinieri hydraulických komponentov pre zubové čerpadlá a lamelové čerpadlá.

Prispôsobenie rýchlosti motora a výtlaku čerpadla

Prietok je výsledkom výtlaku čerpadla, rýchlosti motora a objemovej účinnosti. Zubové čerpadlo s objemom 6 cm3/ot. poháňané motorom s 1450 ot./min. s objemovou účinnosťou 0,9 poskytuje 6 x 1450 / 1000 x 0,9 = 7,8 l/min . Ak potrebujete vyšší prietok, môžete buď zvýšiť výtlak čerpadla alebo zvýšiť otáčky motora. Zvyšujúci sa objem zvyšuje krútiaci moment požadovaný od motora, čo vás často posúva na ďalšiu veľkosť rámu motora.

Rozbehový krútiaci moment a správanie pri špičkovom zaťažení

Stabilný chod je len polovica príbehu. Motor, ktorý sa spustí pri plnom tlaku systému, potrebuje vysoký moment pri poruche na zrýchlenie čerpadla a pretlačenie studeného oleja cez ventily. V prípade lisov, zdvíhacích plošín a zadných výklopných dverí sa štandardný indukčný motor môže zastaviť pri spustení, ak cyklus zaťaženia začína pri maximálnom tlaku. Buď si vyberte motor s vyššou triedou štartovacieho momentu alebo pridajte tlakový odľahčovací ventil, aby sa motor rozbehol proti nízkemu tlaku.

Napätie, pracovný cyklus a pracovné prostredie: tri výberové filtre

Správny motor na papieri môže stále zlyhať na mieste, ak sa zmení elektrické napájanie, klasifikácia výkonu alebo prostredie. Tri filtre odstránia väčšinu týchto porúch.

Sieťové napätie a frekvencia

Motor navrhnutý pre 50 Hz bude bežať o 20 percent rýchlejšie pri 60 Hz napájaní, čo mení prietok aj krútiaci moment. Dobrý typový štítok vždy uvádza napätie, frekvenciu, rýchlosť a servisný faktor. Ak je jednotka určená na export, pred začatím výroby skontrolujte, či sa výkon motora zhoduje s cieľovou sieťou. Keď sa používa menič s premenlivou frekvenciou, motor potrebuje triedu izolácie vhodnú pre prevádzku s meničom, aby sa predišlo predčasnému zlyhaniu vinutia.

Pracovná klasifikácia: S1, S3 a S6

Elektromotory dostávajú klasifikáciu prevádzkového zaťaženia od S1 do S10. S1 znamená nepretržitú prevádzku, S3 znamená prerušovanú periodickú prevádzku a S6 znamená nepretržitú prevádzku s prerušovanou záťažou. Typická hydraulická jednotka, ktorá beží 5 sekúnd a odpočíva 30 sekúnd, môže používať motor S3 s 25 – 40 percentami zapnutia. Nákladný výťah, ktorý beží niekoľko minút na cyklus, potrebuje motor s hodnotením S1 alebo väčší motor S3 s väčšou tepelnou rezervou.

Trieda ochrany a požiadavky na hluk

Kryt motora musí zodpovedať miestu inštalácie. Čistý vnútorný vzduch vo všeobecnosti akceptuje motor IP54; prašné dielne alebo umývacie priestory vyžadujú IP65. Štandardné motory sú dimenzované na maximálnu teplotu okolia 40 °C, takže horúce strojovne si vynútia zníženie výkonu. Inštalácie citlivé na hluk, ako je hydraulický nákladný výťah vedľa kancelárie alebo parkovacia garáž pod obytnými poschodiami, využívajú motor ponorený do oleja, kde hydraulická kvapalina chladí vinutia a tlmí vibrácie. V takom prípade a tichá hydraulická pohonná jednotka pre nákladné výťahy je osvedčená konfigurácia.

Tichá pohonná jednotka hydraulického nákladného výťahu Výrobcovia, veľkoobchod - Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína Tichá pohonná jednotka výrobcov hydraulických nákladných výťahov a továrne OEM / ODM, We sp... Zobraziť produkt →

Výber motora HPU podľa aplikácie

Priority motora sa menia so strojom. Zdvihnutie dverí batožinového priestoru oceňuje účinnosť batérie; obrábací stroj sa stará o udržiavanie tlaku; systém blokovania cesty potrebuje špičkový krútiaci moment na krátky impulz. Prispôsobenie typu motora aplikácii je spoľahlivejšie ako výber univerzálneho motora a dúfať, že prežije.

Pre logistické zariadenia napájané z batérie je hlavným obmedzením odber prúdu pri nízkom napätí batérie, takže motor musí byť prispôsobený krivke vybíjania, nielen menovitému napätiu. Pre širší pohľad na túto kategóriu si prečítajte naše sprievodca jednosmernými hydraulickými pohonnými jednotkami pre kupujúcich .

Pre obrábacie stroje a iné dvojčinné operácie, an AC dvojčinná hydraulická pohonná jednotka je bežné výrobné usporiadanie: motor poháňa čerpadlo počas upnutia, spätný ventil drží záťaž a motor sa zastaví, keď tlakový spínač dosiahne svoju nastavenú hodnotu. Táto sekvencia znižuje spotrebu energie a udržiava dielňu tichú.

AC dvojčinná pohonná jednotka Výrobcovia, veľkoobchodný závod - Ningbo Panic Hydr Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína výrobcovia AC dvojčinných pohonných jednotiek a továreň OEM / ODM, Špecializujeme sa na celé ... Zobraziť produkt →

Údržba motora HPU a bežné príznaky porúch

Väčšina porúch motora HPU sú skryté hydraulické poruchy. Čerpadlo, ktoré nemôže čerpať olej, príliš vysoko nastavený poistný ventil alebo studený viskózny olej, preťažia motor. Nižšie uvedený zoznam vám pomôže rýchlo nájsť príčinu.

• Motor sa nespustí: skontrolujte napájacie napätie, cievku stýkača, poistku proti tepelnému preťaženiu a stýkač jednosmerného prúdu, ak ide o batériovú jednotku.
• Motor vypne istič po niekoľkých sekundách: skontrolujte, či nie je zablokované čerpadlo, zaseknutý poistný ventil alebo skratované vinutie motora.
• Motor beží zahriaty: zmerajte prúd pri plnom zaťažení a porovnajte ho s typovým štítkom; vysoký prúd zvyčajne znamená nadmernú viskozitu oleja alebo zablokovaný sací filter.
• Hluk brúsenia: skontrolujte ložiská motora, zarovnanie spojky a montážne nožičky čerpadla.

Jednoduchý plán údržby udržuje motor vo svojej menovitej teplote:

1. Denne: skontrolujte hladinu oleja, počúvajte nezvyčajný zvuk a dotknite sa krytu motora, či nie sú horúce miesta.
2. Mesačne: zmerajte prevádzkový prúd pri menovitom tlaku a zaznamenajte hodnotu na porovnanie trendu.
3. Štvrťročne: zmerajte izolačný odpor vinutia a vyčistite kryt ventilátora.
4. Každý rok: vymeňte ložiská motora, ak sa objaví hluk a skontrolujte opotrebovanie spojky.

Keď je vzťah medzi motorom a čerpadlom jasný, hydraulické pohonné jednotky sú relatívne ľahko ovládateľné v porovnaní s mechanickými pohonnými systémami pretože väčšina prevádzkových parametrov je viditeľná na tlakomere a aktuálnej hodnote.

FAQ: Otázky týkajúce sa motora HPU od kupujúcich a tímov údržby

Aký motor sa používa v hydraulickej pohonnej jednotke?

Väčšina hydraulických jednotiek používa striedavý indukčný motor pre priemyselné zariadenia napájané zo siete alebo 12V/24V jednosmerný motor pre mobilné stroje napájané z batérie. Bezuhlíkové jednosmerné motory sa stávajú bežnými na mobilných jednotkách s vysokým cyklom, pretože bežia tichšie a nevyžadujú výmenu kefy.

Ako vypočítam výkon motora pre môj HPU?

Použite P = Q x p / (600 x eta). Q je požadovaný prietok v L/min, p je maximálny pracovný tlak v baroch a eta je kombinovaná účinnosť, zvyčajne 0,75–0,85. Pridajte okraj 10 až 20 percent a vyberte ďalšiu štandardnú veľkosť.

Môžem nahradiť striedavý motor jednosmerným motorom na existujúcej hydraulickej jednotke?

Len ak zmeníte aj čerpadlo, napájanie a riadiaci systém. Motory na striedavý a jednosmerný prúd majú rôzne krivky rýchlosti a krútiaceho momentu, takže priama výmena takmer vždy spôsobí nesprávny prietok alebo nedostatočný rozbehový moment.

Čo znamená prevádzková trieda S3 pre motor HPU?

S3 znamená prerušovanú periodickú prevádzku. Motor môže bežať počas definovaného percenta 10-minútového cyklu, napríklad 25 percent, bez prekročenia menovitej teploty. Ak vaša jednotka beží 3 minúty z každých 10, potrebujete hodnotenie S3 aspoň 30 percent.

Prečo sa môj motor HPU stále prehrieva?

Zvyčajnými príčinami sú príliš vysoko nastavený poistný ventil, nepretržitá prevádzka mimo prevádzkovej hodnoty, vysoká viskozita oleja, zablokovaný sací filter alebo poddimenzovaný motor. Zmerajte prevádzkový prúd pri plnom tlaku a porovnajte ho s prúdom pri plnom zaťažení na typovom štítku.

Sú bezkomutátorové jednosmerné motory lepšie ako kartáčované jednosmerné motory pre hydraulické pohonné jednotky?

Pre časté cykly štart-stop, tichšie miesta a dlhšiu životnosť áno. Bezuhlíkové motory sú efektívnejšie, bežia chladnejšie a nie je potrebné vymieňať žiadne kefy. Vyššie obstarávacie náklady sa zvyčajne vrátia za kratší prestoj.

Záverečné odporúčanie pre výber motora HPU

Začnite pracovným cyklom, nie cenou. Zmerajte priemerný čas chodu na cyklus, maximálny tlak a požadovaný prietok. Vypočítajte výkon motora, vyberte rodinu motorov, ktorá zodpovedá zdroju energie, potom skontrolujte rozbehový moment, stupeň ochrany a limity hluku. Ak ide o vysokocyklový výťah alebo tichú inštaláciu, vyberte bezkartáčový alebo v oleji ponorený motor a čerpadlo. Pre štandardný továrenský stroj poskytuje 380V indukčný motor s hodnotením S3 zvyčajne najnižšie náklady na životnosť.

Ak si nie ste istí, poskytnite výrobcovi hydraulickej pohonnej jednotky prietok, tlak a očakávaný čas cyklu. Tieto tri hodnoty stačia na potvrdenie, či motor s výkonom 4 kW alebo 5,5 kW vykoná svoju prácu, a tiež určujú správnu spojku, objem nádrže a konfiguráciu ventilov. Neskorší servis vašej jednotky bude oveľa lacnejší, ak bol motor správne vybraný v prvý deň.