气压传动和控制是生产过程自动化和机械化最有效手段之一,但其工作介质(压缩空气)制造成本高,能量利用率又相当低。提高气动系统使用经济性,已成为当前应该重视问题。
气动技术与其他的传动和控制方式(如机械方式、电气方式、电子方式、液压方式)相比,优点如下:
1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低、故使用安全。
2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单,不污染环境,成本低。
3、输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般为50~500mm/s,比液压和电气方式的动作速度快。
4、可靠性(Reliability)高,使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次,而SMC的一般电磁阀的寿命大于3000万次,小型阀超过2亿次。
5、利用空气的压缩性,可贮存能量,实现集中供气。可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下,可使气动装置有自保持能力。
6、全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比,气动方式可在高温场合使用。
7、由于空气流动损失小,压缩空气可集中供应,远距离输送。
缺点则是:
(1)空气可压缩性大,载荷变化时,传递运动不够平稳、均匀;
(2)工作压力不能过高,传动效率低,不易获得很大的力或力矩;
(3)有较大的排气噪声。
电动控制系统(电动调节仪表)是由统一电流信号(如4-20mA)做传递的控制系统,调节速快、精度高,便可计算机接口,常用于各类工控扬合做调节及控制。
优点:
- 交流电机结构简单,便于日常维护;
- 交流电机坚固耐用、重量轻,需要动态响应高的场合(精密、高速控制)时优势显著;
- 功率因数高、谐波小;
- 电机效率高、节能效果好(相比直流综合节电率在 15-25%)。
虽然交流调速传动有优点,但它也存在以下不足之处有待提高:
- 线路复杂,控制难度大;
- 交流变频调速装置初期投入成本略高。
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