HPU-moottoriopas: Hydraulisten voimayksiköiden tyypit, mitoitus, valinta ja huolto

Mikä on HPU-moottori ja miksi sillä on väliä?

Hydraulimaailmassa HPU tarkoittaa hydraulista voimayksikköä, ja HPU-moottori on sähköinen voimanlähde, joka pyörittää pumpun akselia. Sitten pumppu työntää öljyä venttiilien läpi sylintereihin tai hydraulimoottoreihin. Moottori, pumppu, öljysäiliö ja ohjausventtiilit kootaan tavallisesti yhdeksi kompaktiksi paketiksi, minkä vuoksi ostajat käyttävät usein "HPU-moottoria" tarkoittamaan koko moottori- ja pumppukokoonpanoa pelkän sähkömoottorin sijaan.

Moottori asettaa ylärajan sekä virtaukselle että paineelle. Virtaus riippuu moottorin nopeudesta ja pumpun iskutilavuudesta; paine riippuu moottorin vääntömomentista. Jokainen moottorivalinta vaatii siksi laskelman, ei arvauksen. Nopein tapa arvioida moottorin koko on tavallinen hydraulinen tehoyhtälö: P (kW) = Q (L/min) x p (bar) / (600 x eta) , jossa eta on pumpun ja moottorin yhdistetty hyötysuhde, normaalisti välillä 0,75 - 0,85 pienille hammaspyöräpumppuyksiköille. Jos koneesi tarvitsee 15 l/min 150 barin paineella, 5,5 kW:n moottori on tyypillinen ratkaisu 10 prosentin turvamarginaalin lisäämisen jälkeen. Jos haluat ymmärtää, kuinka tämä virtaus ja paine muunnetaan mekaaniseksi liikkeeksi, katso artikkelimme selitys hydraulijärjestelmien toimintaperiaatteesta .

HPU-moottorityypit: AC, Harjattu DC ja Harjaton DC

Kolme moottoriperhettä hallitsee hydraulisten voimayksiköiden valmistusta: AC-oikosulkumoottorit kiinteisiin teollisuuslaitteisiin, harjatut DC-moottorit akkukäyttöisiin liikkuviin työkoneisiin ja harjattomat tasavirtamoottorit korkean kierroksen ja meluherkkiin sovelluksiin. Jokainen tyyppi on olemassa vastaamaan eri virtalähdettä ja käyttöprofiilia.

AC induktiomoottorit

Vaihtovirtamoottorit toimivat verkkovirralla, tyypillisesti 220–240 V yksivaihe tai 380–415 V kolmivaiheinen 50 tai 60 Hz. Nelinapainen AC-moottori pyörii n 1450 rpm 50 Hz:llä ; kaksinapainen versio pyörii noin 2850 rpm. Vaihtovirtamoottorit ovat kestäviä, edullisia ja helppoja korjata, joten niitä esiintyy useimmissa tehdasasennetuissa voimayksiköissä: nostolavat, telakkatasoittimet, työstökoneiden kiinnityslaitteet, putkileikkurit ja hitsauslaitteet.

Harjatut DC-moottorit

Harjatut DC-moottorit 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 yli 80 A täydellä kuormalla , joten kaapelin poikkileikkaus ja DC-kontaktorin arvo ovat osa moottorin valintaa, ei jälkikäteen.

Harjattomat tasavirtamoottorit

Harjattomat tasavirtamoottorit 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 harjaton moottorin hydraulinen voimayksikkö integroidulla ohjaimella ja hammaspyöräpumpulla on erittäin käytännöllinen valinta.

Harjaton moottorin hydraulinen voimanlähde valmistajat, tukkumyyntitehdas - Ningbo P Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on kiinalainen harjattomien moottorien hydraulisten voimayksiköiden valmistaja ja OEM/ODM-tehdas, olemme erikoistuneet ... Näytä tuote →

HPU-moottorin koon mitoitus: teho, nopeus ja vääntömomentti

Moottorin mitoitus alkaa kolmella numerolla: järjestelmän tarvitsema virtaus litroina minuutissa, suurin käyttöpaine baareina ja yhdistetty hydraulis-mekaaninen hyötysuhde. Käytä alla olevaa kaavaa, lisää sitten 10–20 prosentin turvamarginaali ja pyöristä ylöspäin lähimpään vakiomoottorikokoon.

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

Toiminut esimerkki: nostolava vaatii 15 l/min 150 baarilla. Tehokkuus on 0,8, P = 15 x 150 / (600 x 0,8) = 4,69 kW , joten seuraava kaupallinen koko on 5,5 kW. Jos lisäät 10 prosentin turvamarginaalin, laskennallinen arvo on 5,16 kW, joka sopii edelleen samaan 5,5 kW:n runkoon. Tämä laskentamenetelmä on hydraulikomponenttien suunnittelijoiden käyttämä standardi lähestymistapa hammaspyöräpumppuihin ja siipipumppuihin.

Sopiva moottorin nopeus ja pumpun iskutilavuus

Virtaus on pumpun iskutilavuuden, moottorin nopeuden ja tilavuushyötysuhteen tulos. 6 cc/rp hammaspyöräpumppu, jota käyttää 1450 rpm moottori ja 0,9 tilavuushyötysuhde 6 x 1450 / 1000 x 0,9 = 7,8 l/min . Jos tarvitset suurempaa virtausta, voit joko lisätä pumpun iskutilavuutta tai nostaa moottorin nopeutta. Lisääntyvä iskutilavuus nostaa moottorilta vaadittavaa vääntömomenttia, mikä usein siirtää sinut seuraavaan moottorin runkokoon.

Käynnistysmomentti ja huippukuormituskäyttäytyminen

Tasainen käyntiteho on vain puoli tarinaa. Moottori, joka käynnistyy täydellä järjestelmäpaineella, tarvitsee suuren läpilyöntimomentin kiihdyttääkseen pumppua ja työntääkseen kylmää öljyä venttiilien läpi. Puristimien, nostotasojen ja takaluukkujen osalta tavallinen oikosulkumoottori voi pysähtyä käynnistyksen yhteydessä, jos kuormitusjakso alkaa maksimipaineella. Valitse joko parannellun käynnistysmomenttiluokan moottori tai lisää paineenpurkausventtiili, jotta moottori käynnistyy matalaa painetta vastaan.

Jännite, käyttöjakso ja työympäristö: kolme valintasuodatinta

Oikea paperilla oleva moottori voi silti epäonnistua paikan päällä, jos sähkönsyöttö, käyttöluokitus tai ympäristö muuttuu. Kolme suodatinta poistaa suurimman osan näistä vioista.

Linjan jännite ja taajuus

50 Hz:lle suunniteltu moottori käy 20 prosenttia nopeammin 60 Hz:n syötöllä, mikä muuttaa sekä virtausta että vääntömomenttia. Hyvässä tyyppikilvessä on aina jännite, taajuus, nopeus ja huoltotekijä. Jos yksikkö on tarkoitettu vientiin, varmista ennen tuotannon aloittamista, että moottorin teho vastaa kohdeverkkoa. Taajuusmuuttajaa käytettäessä moottori tarvitsee invertterikäyttöön sopivan eristysluokan, jotta vältytään ennenaikaiselta käämihäiriöltä.

Tehtäväluokitus: S1, S3 ja S6

Sähkömoottorit saavat käyttöluokituksen S1 - S10. S1 tarkoittaa jatkuvaa käyttöä, S3 jaksottaista jaksottaista käyttöä ja S6 jatkuvaa käyttöä jaksottaisella kuormituksella. Tyypillinen hydrauliyksikkö, joka käy 5 sekuntia ja lepää 30 sekuntia, voi käyttää S3-moottoria 25–40 prosentin toiminta-ajalla. Useita minuutteja sykliä kohden ajava kuormahissi tarvitsee S1-luokan moottorin tai suuremman S3-moottorin, jolla on suurempi lämpömarginaali.

Suojausluokka ja meluvaatimukset

Moottorikotelon on vastattava asennuspaikkaa. Puhdas sisäilma hyväksyy yleensä IP54-moottorin; pölyiset työpajat tai pesutilat vaativat IP65:n. Vakiomoottorit on mitoitettu kestämään enintään 40 °C ympäristön lämpötilaa, joten kuumat konehuoneet pakottavat vähennyksen. Meluherkät asennukset, kuten hydraulinen tavarahissi toimiston vieressä tai pysäköintihalli asuinkerrosten alla, hyötyvät öljyupotettavasta moottorista, jossa hydraulineste jäähdyttää käämit ja vaimentaa tärinää. Siinä tapauksessa a hiljainen hydraulinen voimayksikkö tavarahisseihin on todistettu kokoonpano.

Hydraulisten lastihissien hiljainen voimayksikkö Valmistajat, Tukkutehdas - Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on Kiina hydraulisten lastihissien valmistajien ja OEM/ODM-tehtaan hiljainen voimayksikkö, We sp... Näytä tuote →

HPU-moottorin valinta sovelluksen mukaan

Moottorien prioriteetit muuttuvat koneen mukana. Takaluukun nostin arvostaa akun tehokkuutta; työstökone välittää paineen pitämisestä; tiesulkujärjestelmä tarvitsee huippuvääntömomentin lyhyttä pulssia varten. Moottorityypin sovittaminen sovellukseen on luotettavampaa kuin yleismoottorin valitseminen ja sen säilyminen.

Akkukäyttöisissä logistiikkalaitteissa virrankulutus alhaisella akkujännitteellä on päärajoite, joten moottori on sovitettava purkauskäyrään, ei vain nimellisjännitteeseen. Jos haluat tarkastella tätä luokkaa laajemmin, lue meidän DC-hydraulisten voimayksiköiden opas ostajille .

Työstökoneita ja muita kaksitoimisia toimintoja varten an AC kaksitoiminen hydraulinen voimayksikkö on yleinen tehdasasetelma: moottori käyttää pumppua kiristyksen aikana, takaiskuventtiili pitää kuorman ja moottori pysähtyy, kun painekytkin saavuttaa asetuspisteen. Tämä järjestys vähentää energiankulutusta ja pitää työpajan hiljaisena.

AC kaksitoiminen tehoyksikkö valmistajat, tukkumyyntitehdas - Ningbo Panic Hydr Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd on kiinalainen AC-kaksoistoimisten tehoyksiköiden valmistaja ja OEM/ODM-tehdas, olemme erikoistuneet... Näytä tuote →

HPU-moottorin huolto ja yleiset vikamerkit

Useimmat HPU-moottorin viat ovat naamioituja hydraulivikoja. Pumppu, joka ei voi imeä öljyä, liian korkealle asetettu ylipaineventtiili tai kylmä viskoosi öljy ylikuormittaa moottoria. Alla oleva luettelo auttaa sinua löytämään syyn nopeasti.

• Moottori ei käynnisty: tarkista syöttöjännite, kontaktorin käämi, terminen ylikuormituslaukaisu ja DC-kontaktori, jos se on akkuyksikkö.
• Moottori laukaisee katkaisijan muutaman sekunnin kuluttua: tarkista, onko pumppu lukittu, varoventtiili juuttunut tai moottorin käämitys oikosulussa.
• Moottori käy kuumana: mittaa virta täydellä kuormalla ja vertaa sitä tyyppikilpeen; suuri virta tarkoittaa yleensä öljyn liiallista viskositeettia tai tukkeutunutta imusuodatinta.
• Hiontaääni: tarkasta moottorin laakerit, kytkimen kohdistus ja pumpun asennusjalat.

Yksinkertainen huoltoaikataulu pitää moottorin nimellislämpötilansa sisällä:

1. Päivittäin: tarkista öljytaso, kuuntele epätavallista ääntä ja kosketa moottorin koteloa kuumien kohtien varalta.
2. Kuukausittain: mittaa käyttövirta nimellispaineella ja tallenna arvo trendien vertailua varten.
3. Neljännesvuosittain: mittaa käämin eristysvastus ja puhdista tuulettimen kansi.
4. Vuosittain: vaihda moottorin laakerit, jos syntyy melua ja tarkista kytkimen kuluminen.

Kun moottorin ja pumpun suhde on selvä, hydrauliset voimayksiköt ovat suhteellisen helppokäyttöisiä mekaanisiin voimajärjestelmiin verrattuna koska useimmat toimintaparametrit näkyvät painemittarissa ja virtalukemassa.

UKK: HPU-moottorikysymyksiä ostajilta ja huoltotiimiltä

Mitä moottoria käytetään hydraulisessa voimayksikössä?

Useimmat hydrauliset voimayksiköt käyttävät AC-oikosulkumoottoria verkkovirtakäyttöisissä teollisuuslaitteissa tai 12V/24V DC-moottoria akkukäyttöisissä liikkuvissa koneissa. Harjattomat tasavirtamoottorit ovat yleistymässä korkean kierroksen mobiiliyksiköissä, koska ne toimivat hiljaisemmin eivätkä tarvitse harjaa.

Kuinka lasken HPU:n moottoritehon?

Käytä P = Q x p / (600 x eta). Q on vaadittu virtaus yksikössä L/min, p suurin käyttöpaine barina ja eta on yhdistetty hyötysuhde, yleensä 0,75–0,85. Lisää 10–20 prosentin marginaali ja valitse seuraava vakiokoko.

Voinko korvata AC-moottorin DC-moottorilla olemassa olevassa hydraulisessa voimayksikössä?

Vain jos vaihdat myös pumpun, virtalähteen ja ohjausjärjestelmän. AC- ja DC-moottoreilla on erilaiset nopeus-momenttikäyrät, joten suora vaihto tuottaa lähes aina väärän virtauksen tai riittämättömän käynnistysmomentin.

Mitä S3-käyttöluokitus tarkoittaa HPU-moottorille?

S3 tarkoittaa jaksoittaista määräaikaistyötä. Moottori voi toimia tietyn prosenttiosuuden 10 minuutin jaksosta, esimerkiksi 25 prosenttia, ilman nimellislämpötilan ylittämistä. Jos yksikkösi toimii 3 minuuttia 10:stä, tarvitset vähintään S3 30 prosentin luokituksen.

Miksi HPU-moottorini ylikuumenee jatkuvasti?

Tavanomaisia ​​syitä ovat liian korkealle asetettu ylipaineventtiili, jatkuva käyttö käyttöarvojen yli, korkea öljyn viskositeetti, tukkeutunut imusuodatin tai alimitoitettu moottori. Mittaa käyttövirta täydellä paineella ja vertaa sitä tyyppikilvessä olevaan täyden kuorman virtaan.

Ovatko harjattomat tasavirtamoottorit parempia kuin harjatut DC-moottorit hydraulisissa voimayksiköissä?

Toistuviin start-stop-jaksoihin, hiljaisempiin kohteisiin ja pidemmälle käyttöikään, kyllä. Harjattomat moottorit ovat tehokkaampia, viileämpiä ja niissä ei ole vaihdettavia harjoja. Korkeammat hankintakustannukset saadaan yleensä takaisin pienemmällä seisokkiajalla.

Viimeinen suositus HPU-moottorin valitsemiseksi

Aloita käyttömäärästä, älä hinnasta. Mittaa syklin keskimääräinen käyttöaika, maksimipaine ja vaadittu virtaus. Laske moottorin teho, valitse virtalähdettä vastaava moottoriperhe ja tarkista sitten käynnistysmomentti, suojausluokka ja melurajat. Jos käyttökohde on korkean kierroksen nosto tai hiljainen asennus, valitse harjaton tai öljyyn upotettu moottori- ja pumppupaketti. Tavallisessa tehdaskoneessa 380 V:n oikosulkumoottori, jonka luokitus on S3, tarjoaa yleensä alhaisimmat käyttöiän kustannukset.

Jos et ole varma, anna hydraulisen voimayksikön valmistajalle virtaus, paine ja odotettu sykliaika. Nämä kolme arvoa riittävät varmistamaan, toimiiko 4 kW vai 5,5 kW moottori, ja ne määrittävät myös oikean kytkimen, säiliön tilavuuden ja venttiilikokoonpanon. Laitteesi huolto myöhemmin on paljon halvempaa, jos moottori on valittu oikein ensimmäisenä päivänä.