Výběr motoru HPU je nejdůležitějším rozhodnutím při specifikaci hydraulické pohonné jednotky. Motor pohání čerpadlo, čerpadlo vytváří průtok a tlak a každý akční člen v systému závisí na této kombinaci. Vyberte správnou velikost a typ motoru a jednotka bude spolehlivě fungovat po mnoho let. Nechte to špatně a budete čelit pomalým cyklům, přehřátí, vypnutým jističům a předčasnému opotřebení čerpadla. Tato příručka pokrývá tři hlavní rodiny motorů používané v hydraulických pohonných jednotkách, výpočet velikosti pro každou volbu motoru a praktické kontroly údržby, které udržují motor při životě.
Co je to motor HPU a proč na tom záleží?
V hydraulickém světě HPU znamená hydraulickou pohonnou jednotku a motor HPU je elektrický hnací stroj, který otáčí hřídelem čerpadla. Čerpadlo pak tlačí olej přes ventily a do válců nebo hydromotorů. Motor, čerpadlo, olejová nádrž a regulační ventily jsou obvykle sestaveny jako jeden kompaktní balíček, a proto kupující často používají „motor HPU“ k označení kompletní sestavy motoru a čerpadla spíše než jen samotný elektromotor.
Motor nastavuje horní limit pro průtok i tlak. Průtok závisí na otáčkách motoru a výtlaku čerpadla; tlak závisí na momentu motoru. Každá volba motoru proto potřebuje výpočet, nikoli odhad. Nejrychlejším způsobem, jak odhadnout velikost motoru, je standardní rovnice hydraulického výkonu: P (kW) = Q (l/min) x p (bar) / (600 x eta) , kde eta je kombinovaná účinnost čerpadla a motoru, běžně mezi 0,75 a 0,85 pro malé jednotky zubových čerpadel. Pokud váš stroj potřebuje 15 l/min při 150 barech, po přidání 10procentní bezpečnostní rezervy je typickou odpovědí 5,5 kW motor. Chcete-li pochopit, jak se tento proud a tlak přeměňují na mechanický pohyb, podívejte se na naše vysvětlení principu činnosti hydraulických systémů .
Typy motorů HPU: AC, kartáčovaný DC a bezkomutátorový DC
Výrobě hydraulických pohonných jednotek dominují tři rodiny motorů: AC indukční motory pro pevná průmyslová zařízení, kartáčované stejnosměrné motory pro mobilní stroje napájené bateriemi a bezkomutátorové stejnosměrné motory pro vysokocyklové a na hluk citlivé aplikace. Každý typ existuje, aby odpovídal jinému zdroji napájení a profilu výkonu.
AC indukční motory
Střídavé motory běží na síťové napájení, typicky 220–240 V jednofázové nebo 380–415 V třífázové při 50 nebo 60 Hz. Čtyřpólový střídavý motor se otáčí kolem 1450 ot./min při 50 Hz ; dvoupólová verze točí asi 2850 ot./min. Střídavé motory jsou robustní, levné a snadno opravitelné, takže se objevují ve většině továrně instalovaných pohonných jednotek: zvedací plošiny, nakládací můstky, upínací přípravky obráběcích strojů, řezačky trubek a svářečky.
Kartáčované stejnosměrné motory
Kartáčované stejnosměrné 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 více než 80 A při plné zátěži , takže průřez kabelu a jmenovitý výkon stejnosměrného stykače jsou součástí výběru motoru, nikoli dodatečným nápadem.
Bezkomutátorové stejnosměrné motory
Bezkomutátorové stejnosměrné 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 pohonná jednotka motoru s integrovaným ovladačem a zubovým čerpadlem je velmi praktickou volbou.
Výrobci bezkomutátorové hydraulické pohonné jednotky, velkoobchod - Ningbo P Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína výrobci bezkomutátorových motorových hydraulických pohonných jednotek a továrna OEM / ODM, specializujeme se ... Zobrazit produkt → Tabulka 1. Rodiny motorů HPU a kde každý typ funguje nejlépe. | Typ motoru | Napětí | Typická rychlost | Hlavní aplikace | Primární přínos |
| AC indukce | 220–240V AC, 380–415V AC | 1450/2850 ot./min | Tovární výtahy, obráběcí stroje, vybavení doků | Nízká cena, dlouhá životnost |
| Kartáčovaný DC | 12V / 24V DC | 1500-3500 ot./min | Nákladní korby, sklápěcí návěsy, zakladače | Jednoduché ovládání na baterie |
| Bezkartáčový DC | 24V / 48V DC s ovladačem | Typicky 3000 ot./min | Cyklistické výtahy, zadní výklopné dveře, tichá místa | Účinnost, nízká hlučnost, bezkomutátorová životnost |
Jak dimenzovat motor HPU: Výkon, rychlost a točivý moment
Dimenzování motoru začíná třemi čísly: průtok, který systém potřebuje v litrech za minutu, maximální pracovní tlak v barech a kombinovaná hydraulicko-mechanická účinnost. Použijte níže uvedený vzorec, poté přidejte 10 až 20 procent bezpečnostní rezervy a zaokrouhlete nahoru na nejbližší standardní velikost motoru.
P (kW) = Q (l/min) x p (bar) / (600 x eta)
Pracovní příklad: zvedací plošina vyžaduje 15 l/min při 150 barech. S účinností 0,8 P = 15 x 150 / (600 x 0,8) = 4,69 kW , takže další komerční velikost je 5,5 kW. Pokud přidáte 10procentní bezpečnostní rezervu, vypočítaná hodnota bude 5,16 kW, což stále odpovídá stejnému rámu 5,5 kW. Tato metoda výpočtu je standardním přístupem používaným inženýry hydraulických komponent pro zubová čerpadla a lamelová čerpadla.
Přizpůsobení rychlosti motoru a zdvihu čerpadla
Průtok je výsledkem výtlaku čerpadla, rychlosti motoru a objemové účinnosti. Zubové čerpadlo o objemu 6 ccm/ot. poháněné motorem s 1450 otáčkami za minutu s objemovou účinností 0,9 6 x 1450 / 1000 x 0,9 = 7,8 l/min . Pokud potřebujete vyšší průtok, můžete buď zvýšit výtlak čerpadla, nebo zvýšit otáčky motoru. Zvýšení zdvihového objemu zvyšuje točivý moment požadovaný od motoru, což vás často přesune na další velikost rámu motoru.
Rozběhový moment a chování při špičkovém zatížení
Stabilně běžící výkon je jen polovina příběhu. Motor, který se spustí pod plným tlakem systému, potřebuje vysoký průrazný moment, aby zrychlil čerpadlo a protlačil studený olej ventily. U lisů, zvedacích plošin a zadních výklopných dveří se může standardní indukční motor při spouštění zastavit, pokud zatěžovací cyklus začíná při maximálním tlaku. Buď zvolte motor se zvýšenou třídou rozběhového momentu, nebo přidejte tlakový odlehčovací ventil, aby se motor spustil proti nízkému tlaku.
Napětí, pracovní cyklus a pracovní prostředí: Tři výběrové filtry
Správný motor na papíře může stále selhat na místě, pokud se změní elektrické napájení, klasifikace výkonu nebo prostředí. Tři filtry odstraňují většinu těchto poruch.
Síťové napětí a frekvence
Motor navržený pro 50 Hz poběží o 20 procent rychleji při napájení 60 Hz, což mění jak průtok, tak točivý moment. Dobrý typový štítek vždy uvádí napětí, frekvenci, rychlost a provozní faktor. Pokud je jednotka určena k exportu, před zahájením výroby ověřte, že jmenovitý výkon motoru odpovídá cílové síti. Když je použit měnič s proměnnou frekvencí, motor potřebuje izolační třídu vhodnou pro provoz s měničem, aby se zabránilo předčasnému selhání vinutí.
Pracovní zařazení: S1, S3 a S6
Elektromotory mají klasifikaci provozního zatížení od S1 do S10. S1 znamená nepřetržitý provoz, S3 znamená přerušovaný periodický provoz a S6 znamená nepřetržitý provoz s přerušovaným zatížením. Typická hydraulická jednotka, která běží 5 sekund a odpočívá 30 sekund, může používat motor S3 s 25–40 procenty doby zapnutí. Nákladní výtah, který běží několik minut na cyklus, potřebuje motor s hodnocením S1 nebo větší motor S3 s větší tepelnou rezervou.
Třída ochrany a požadavky na hluk
Kryt motoru musí odpovídat místu instalace. Čistý vnitřní vzduch obecně akceptuje motor IP54; prašné dílny nebo mycí prostory vyžadují IP65. Standardní motory jsou dimenzovány na maximální okolní teplotu 40 °C, takže horké strojovny si vynucují snížení výkonu. Instalace citlivé na hluk, jako je hydraulický nákladní výtah vedle kanceláře nebo parkovací garáž pod obytnými podlažími, využívají motor ponořený v oleji, kde hydraulická kapalina ochlazuje vinutí a tlumí vibrace. V tom případě a tichá hydraulická pohonná jednotka pro nákladní výtahy je osvědčená konfigurace.
Tichá pohonná jednotka hydraulického nákladního výtahu Výrobci, Velkoobchod - Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína Tichá pohonná jednotka výrobců hydraulických nákladních výtahů a továrny OEM / ODM, We sp... Zobrazit produkt → Výběr motoru HPU podle aplikace
Priority motoru se mění se strojem. Zvedací dveře zavazadlového prostoru oceňují účinnost baterie; obráběcí stroj se stará o udržení tlaku; systém silničního blokování potřebuje špičkový točivý moment pro krátký impuls. Přizpůsobení typu motoru dané aplikaci je spolehlivější než výběr univerzálního motoru a doufat, že přežije.
Tabulka 2. Průvodce výběrem motoru HPU podle aplikace. | Aplikace | Preferovaný motor | Faktor výběru klíče | Typický rozsah výkonu |
| Nákladní korby a sklápěcí návěsy | 12V / 24V kartáčovaný nebo bezkomutátorový DC | Kapacita a provoz baterie | 1,5–3 kW |
| Mobilní nůžkové zvedáky a zakladače | DC nebo bezkomutátorové DC | Tichý chod a frekvence start-stop | 1,5–4 kW |
| Pevné zvedací plošiny a vyrovnávací můstky | AC indukce, 4-pole | Marže přetížení a clo S3 | 2,2–7,5 kW |
| Upínání a řezání obráběcích strojů | AC dvojčinná jednotka | Udržení tlaku a nízká hlučnost | 1,1–4 kW |
| Protiteroristické zátarasy | DC nebo AC ponořené do oleje | Špičkový točivý moment a hloubka zasypání | 2–4 kW |
U logistických zařízení napájených z baterie je hlavním omezením odběr proudu při nízkém napětí baterie, takže motor musí být přizpůsoben vybíjecí křivce, nikoli pouze jmenovitému napětí. Pro širší pohled na tuto kategorii si přečtěte naši průvodce stejnosměrnými hydraulickými jednotkami pro kupující .
Pro obráběcí stroje a další dvojčinné operace an AC dvojčinná hydraulická pohonná jednotka je běžné tovární uspořádání: motor pohání čerpadlo během upnutí, zpětný ventil drží zátěž a motor se zastaví, jakmile tlakový spínač dosáhne nastavené hodnoty. Tato sekvence snižuje spotřebu energie a udržuje v dílně klid.
AC dvoučinná napájecí jednotka Výrobci, velkoobchodní továrna - Ningbo Panic Hydr Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd je Čína výrobci dvoučinných napájecích jednotek AC a továrna OEM / ODM, specializujeme se na celky... Zobrazit produkt → Údržba motoru HPU a běžné známky poruch
Většina poruch motoru HPU jsou skryté hydraulické poruchy. Čerpadlo, které nemůže čerpat olej, přepouštěcí ventil nastavený příliš vysoko nebo studený viskózní olej přetíží motor. Níže uvedený seznam vám pomůže rychle najít příčinu.
- Motor se nespustí: zkontrolujte napájecí napětí, cívku stykače, poruchu tepelného přetížení a stejnosměrný stykač, pokud se jedná o bateriovou jednotku.
- Motor vypne jistič po několika sekundách: zkontrolujte, zda není zablokované čerpadlo, zablokovaný pojistný ventil nebo zkratované vinutí motoru.
- Motor běží zahřátý: změřte proud při plné zátěži a porovnejte jej s typovým štítkem; vysoký proud obvykle znamená nadměrnou viskozitu oleje nebo ucpaný sací filtr.
- Hluk broušení: zkontrolujte ložiska motoru, vyrovnání spojky a montážní patky čerpadla.
Jednoduchý plán údržby udržuje motor v jeho jmenovité teplotě:
- Denně: kontrolujte hladinu oleje, poslouchejte neobvyklý zvuk a dotkněte se krytu motoru, zda nejsou horká místa.
- Měsíčně: měřte provozní proud při jmenovitém tlaku a zaznamenejte hodnotu pro srovnání trendu.
- Čtvrtletně: změřte izolační odpor vinutí a vyčistěte kryt ventilátoru.
- Každý rok: vyměňte ložiska motoru, pokud se objeví hluk, a zkontrolujte opotřebení spojky.
Jakmile je vztah motoru a čerpadla jasný, hydraulické pohonné jednotky jsou relativně snadno ovladatelné ve srovnání s mechanickými pohonnými systémy protože většina provozních parametrů je viditelná na tlakoměru a aktuálním údaji.
Nejčastější dotazy: Otázky týkající se motoru HPU od kupujících a týmů údržby
Jaký motor se používá v hydraulické pohonné jednotce?
Většina hydraulických pohonných jednotek používá střídavý indukční motor pro průmyslová zařízení napájená ze sítě nebo stejnosměrný motor 12V/24V pro mobilní stroje napájené bateriemi. Bezkomutátorové stejnosměrné motory se stávají běžnými u mobilních jednotek s vysokým cyklem, protože běží tišeji a nevyžadují výměnu kartáčů.
Jak vypočítám výkon motoru pro svůj HPU?
Použijte P = Q x p / (600 x eta). Q je požadovaný průtok v L/min, p je maximální pracovní tlak v barech a eta je kombinovaná účinnost, obvykle 0,75–0,85. Přidejte okraj 10 až 20 procent a vyberte další standardní velikost.
Mohu nahradit střídavý motor stejnosměrným motorem na stávající hydraulické pohonné jednotce?
Pouze pokud vyměníte i čerpadlo, napájení a řídicí systém. Střídavé a stejnosměrné motory mají různé křivky rychlosti a točivého momentu, takže přímá výměna téměř vždy způsobí nesprávný průtok nebo nedostatečný rozběhový moment.
Co znamená zatížení S3 pro motor HPU?
S3 znamená přerušovaný periodický provoz. Motor může běžet po definované procento 10minutového cyklu, například 25 procent, aniž by došlo k překročení jmenovité teploty. Pokud vaše jednotka běží 3 minuty z každých 10, potřebujete hodnocení S3 alespoň 30 procent.
Proč se můj motor HPU stále přehřívá?
Obvyklými příčinami jsou příliš vysoko nastavený pojistný ventil, nepřetržitý provoz mimo provozní zatížení, vysoká viskozita oleje, ucpaný sací filtr nebo poddimenzovaný motor. Změřte provozní proud při plném tlaku a porovnejte jej s proudem při plné zátěži na typovém štítku.
Jsou bezkomutátorové stejnosměrné motory lepší než kartáčové stejnosměrné motory pro hydraulické pohonné jednotky?
Pro časté cykly start-stop, tišší provoz a delší životnost ano. Bezkomutátorové motory jsou účinnější, běží chladněji a nemají žádné kartáče na výměnu. Vyšší pořizovací náklady se obvykle vrátí za kratší prostoje.
Závěrečné doporučení pro výběr motoru HPU
Začněte pracovním cyklem, nikoli cenou. Změřte průměrnou dobu chodu na cyklus, maximální tlak a požadovaný průtok. Vypočítejte výkon motoru, vyberte rodinu motorů, která odpovídá zdroji energie, a poté zkontrolujte rozběhový moment, stupeň ochrany a limity hluku. Pokud se jedná o vysokocyklový výtah nebo tichou instalaci, zvolte bezkartáčový nebo v oleji ponořený motor a čerpadlo. U standardního továrního stroje poskytuje indukční motor 380 V s hodnocením S3 obvykle nejnižší náklady na životnost.
Pokud si nejste jisti, poskytněte výrobci hydraulické pohonné jednotky průtok, tlak a očekávanou dobu cyklu. Tyto tři hodnoty stačí k potvrzení, zda motor 4 kW nebo 5,5 kW odvede svou práci, a také určují správnou spojku, objem nádrže a konfiguraci ventilů. Pozdější servis vašeho zařízení bude mnohem levnější, pokud byl motor správně vybrán první den.
