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从能效而言,++气缸和电缸孰优孰劣,很难简单一言以敝之。只有直接比较两种尺寸规格相当的气缸和电缸——才能消除这个问题带来的相关偏见。

首先,哪种驱动器能效最好,真实答案往往在两可之间。能效完全取决于一个驱动器的应用场合。我们可以通过测试了解差别:对于简单的运动应用,电缸更经济。在冲压的过程中,进给力的大小和持续时间决定了哪一种驱动器能效更好。不过,如果应用场合需要保持力,那么气缸就具有明显优势。

在这种比较中,运动顺序是从A点到B点。这些运动在多数情况下都可以采用气缸。即使这样,电缸同样也大量被用于执行这种运动。但如果应用场合要求自由灵活定位,那么电缸更具优势。

了解爪手

电爪和气爪的比较结果与上文结论类似。对比结果显示正确的选择取决于对应用场合有一个清楚的认识。对于抓取过程的能耗,当抓取周期长且次数不多时,那么气爪更有优势。

气爪在持续抓取时只需一次进气增压。在保持抓取过程中并不需要消耗更多能量。电爪则需要在整个抓取过程中持续消耗电能。只有在抓取周期短且次数多时,电爪才会比气爪能效高移动工件还是保持位置?

这两种应用消耗的能量完全不同。对于不施加外部作用力的运动,电缸的能耗(25Ws)仅为气缸(78Ws)的三分之一。对于需要进给力冲压的应用,两种驱动器的能耗相当,在20Ws和30Ws之间。

然而,如果驱动器需要保持在一个特定位置,那么电缸的能耗会飙升到247Ws,是气缸能耗(11Ws)的22倍。这是因为气缸只需要在建立气压的短时间内消耗能源,而保持位置本身则完全不需要进气增压,所以就不会产生能源消耗。而电缸正好相反,要保持位置就需要不断耗电。与气缸相比,保持位置的时间越长,电缸的能耗就越高。测量结果显示,即使稍有泄露,对于能耗实际上几乎没有影响。

完全取决于应用场合

任何工业应用对于诸如速度、负载能力、功率重量比、精度、控制特性、承载刚性、效率和鲁棒性等技术标准都有各自特定的要求;而且对于经济性考量,如购置成本(包括采购价格、安装和调试成本)和运营成本(维护、使用寿命、能耗),其要求也不尽相同。

能效取决于应用场合,Volk解释道:“在用户选择驱动技术前,电缸还是气缸,亦或是两种技术的组合,都必须先对应用场合进行明确定义。”只有在总体拥有成本(TCO)基础上,才能对不同的技术进行比较,因为总体拥有成本既考虑了获取成本,也考虑了能源成本。

电缸与气缸的性能比较

以气缸为代表的气动执行器在工业自动化领域发挥着重要的作用。而在能源问题突出,国家又提倡建设绿色环保生产线的今天,气动执行器效率偏低,运行能耗成本高昂等问题引起了人们的关注。相对于气动执行器,电动执行器具有能量转化率高,运行成本低等优点。现在企业已意识到能耗问题并开始采取积极有效的措施来降低系统的能耗,而执行器的选择问题就是实施节能的关键一环