Chọn động cơ HPU là quyết định quan trọng nhất trong việc chỉ định bộ nguồn thủy lực. Động cơ điều khiển máy bơm, máy bơm tạo ra dòng chảy và áp suất, và mọi bộ truyền động trong hệ thống đều phụ thuộc vào sự kết hợp đó. Chọn đúng loại và kích thước động cơ để thiết bị có thể chạy ổn định trong nhiều năm. Nếu làm sai, bạn sẽ phải đối mặt với chu kỳ hoạt động chậm, quá nhiệt, ngắt cầu dao và máy bơm bị mòn sớm. Hướng dẫn này đề cập đến ba dòng động cơ chính được sử dụng trong các bộ nguồn thủy lực, cách tính toán kích thước đằng sau mỗi lựa chọn động cơ và các bước kiểm tra bảo trì thực tế để giữ cho động cơ luôn hoạt động.
Động cơ HPU là gì và tại sao nó lại quan trọng?
Trong thế giới thủy lực, HPU là viết tắt của bộ nguồn thủy lực và động cơ HPU là động cơ điện làm quay trục bơm. Sau đó, máy bơm đẩy dầu qua các van và vào xi lanh hoặc động cơ thủy lực. Động cơ, máy bơm, thùng dầu và van điều khiển thường được lắp ráp thành một gói nhỏ gọn, đó là lý do tại sao người mua thường sử dụng "động cơ HPU" để chỉ cụm động cơ và máy bơm hoàn chỉnh thay vì chỉ bản thân động cơ điện.
Động cơ đặt giới hạn trên cho cả lưu lượng và áp suất. Lưu lượng phụ thuộc vào tốc độ động cơ và lưu lượng bơm; áp suất phụ thuộc vào mômen quay của động cơ. Do đó, mọi lựa chọn động cơ đều cần có sự tính toán chứ không phải phỏng đoán. Cách nhanh nhất để ước tính kích thước động cơ là phương trình công suất thủy lực tiêu chuẩn: P (kW) = Q (L/phút) x p (bar) / (600 x eta) , trong đó eta là hiệu suất tổng hợp của máy bơm và động cơ, thường nằm trong khoảng từ 0,75 đến 0,85 đối với các thiết bị bơm bánh răng nhỏ. Nếu máy của bạn cần 15 L/phút ở 150 bar, động cơ 5,5 kW là câu trả lời điển hình sau khi thêm giới hạn an toàn 10%. Để hiểu làm thế nào dòng chảy và áp suất đó được chuyển đổi thành chuyển động cơ học, hãy xem phần của chúng tôi giải thích nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực .
Các loại động cơ HPU: AC, DC chổi than và DC không chổi than
Ba dòng động cơ thống trị hoạt động sản xuất bộ nguồn thủy lực: Động cơ cảm ứng xoay chiều dành cho thiết bị công nghiệp cố định, động cơ DC có chổi than dành cho máy di động chạy bằng pin và động cơ DC không chổi than dành cho các ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn và chu kỳ cao. Mỗi loại tồn tại để phù hợp với một nguồn điện và hồ sơ nhiệm vụ khác nhau.
Động cơ cảm ứng AC
Động cơ xoay chiều chạy bằng nguồn điện lưới, thường là 220–240V một pha hoặc 380–415V ba pha ở tần số 50 hoặc 60 Hz. Một động cơ điện xoay chiều bốn cực quay với tốc độ khoảng 1450 vòng/phút trên 50 Hz ; phiên bản hai cực quay với tốc độ khoảng 2850 vòng/phút. Động cơ AC mạnh mẽ, rẻ tiền và dễ sửa chữa nên chúng xuất hiện trong hầu hết các thiết bị điện được lắp đặt tại nhà máy: bệ nâng, máy san phẳng, thiết bị kẹp máy công cụ, máy cắt ống và máy hàn.
Động cơ DC chải
Động cơ DC chải 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 hơn 80 A khi đầy tải , do đó tiết diện cáp và định mức công tắc tơ DC là một phần của việc lựa chọn động cơ chứ không phải là điều cần cân nhắc.
Động cơ DC không chổi than
Động cơ DC không chổi than 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 bộ nguồn thủy lực động cơ không chổi than với bộ điều khiển tích hợp và bơm bánh răng là một lựa chọn rất thiết thực.
Nhà sản xuất, nhà máy bán buôn bộ nguồn thủy lực động cơ không chổi than - Ninh Ba P Công ty TNHH Công nghệ Thủy lực Ninh Ba Panic là nhà sản xuất bộ nguồn thủy lực động cơ không chổi than và nhà máy OEM/ODM của Trung Quốc, Chúng tôi chuyên ... Xem sản phẩm → Bảng 1. Các họ động cơ HPU và nơi mỗi loại hoạt động tốt nhất. | Loại động cơ | Điện áp | Tốc độ điển hình | Ứng dụng chính | Lợi ích chính |
| cảm ứng AC | 220–240V AC, 380–415V AC | 1450/2850 vòng/phút | Thang máy nhà xưởng, máy công cụ, thiết bị bến tàu | Chi phí thấp, tuổi thọ dài |
| chải DC | 12V / 24V DC | 1500–3500 vòng/phút | Thùng xe tải, xe ben, xe xếp | Điều khiển bằng pin đơn giản |
| DC không chổi than | 24V / 48V DC có bộ điều khiển | 3000 vòng/phút điển hình | Thang máy chu kỳ cao, cửa sau, địa điểm yên tĩnh | Hiệu quả, tiếng ồn thấp, tuổi thọ không chổi than |
Cách định cỡ động cơ HPU: Công suất, tốc độ và mô-men xoắn
Kích thước động cơ bắt đầu bằng ba số: lưu lượng mà hệ thống cần tính bằng lít trên phút, áp suất làm việc tối đa tính bằng bar và hiệu suất cơ-thủy lực kết hợp. Áp dụng công thức bên dưới, sau đó thêm giới hạn an toàn từ 10 đến 20 phần trăm và làm tròn đến kích thước động cơ tiêu chuẩn gần nhất.
P (kW) = Q (L/phút) x p (bar) / (600 x eta)
Ví dụ thực tế: sàn nâng cần 15 L/phút ở áp suất 150 bar. Với hiệu suất 0,8, P = 15 x 150 / (600 x 0,8) = 4,69 kW , vậy công suất thương mại tiếp theo là 5,5 kW. Nếu bạn thêm giới hạn an toàn 10 phần trăm, giá trị tính toán sẽ trở thành 5,16 kW, vẫn phù hợp với cùng khung 5,5 kW. Phương pháp tính toán này là phương pháp tiêu chuẩn được các kỹ sư thành phần thủy lực sử dụng cho bơm bánh răng và bơm cánh gạt.
Phù hợp với tốc độ động cơ và lưu lượng bơm
Lưu lượng là sản phẩm của thể tích bơm, tốc độ động cơ và hiệu suất thể tích. Bơm bánh răng 6 cc/vòng được điều khiển bởi động cơ 1450 vòng/phút với hiệu suất thể tích 0,9 mang lại 6 x 1450 / 1000 x 0,9 = 7,8 L/phút . Nếu bạn cần lưu lượng cao hơn, bạn có thể tăng lưu lượng bơm hoặc tăng tốc độ động cơ. Việc tăng độ dịch chuyển sẽ làm tăng mô-men xoắn cần thiết từ động cơ, điều này thường đưa bạn đến kích thước khung động cơ tiếp theo.
Mô-men xoắn khởi động và hành vi tải cao điểm
Công suất hoạt động ổn định chỉ là một nửa câu chuyện. Động cơ khởi động dưới áp suất toàn hệ thống cần mô men xoắn cao để tăng tốc máy bơm và đẩy dầu lạnh qua các van. Đối với máy ép, bệ nâng và cửa sau, động cơ cảm ứng tiêu chuẩn có thể ngừng hoạt động khi khởi động nếu chu kỳ tải bắt đầu ở áp suất tối đa. Chọn động cơ có cấp mô-men xoắn khởi động nâng cao hoặc thêm van giảm áp để động cơ khởi động ở áp suất thấp.
Điện áp, chu kỳ hoạt động và môi trường làm việc: Ba bộ lọc lựa chọn
Động cơ phù hợp trên giấy vẫn có thể bị hỏng tại chỗ nếu nguồn điện, phân loại nhiệm vụ hoặc môi trường thay đổi. Ba bộ lọc loại bỏ hầu hết những lỗi đó.
Điện áp và tần số đường dây
Một động cơ được thiết kế cho tần số 50 Hz sẽ chạy nhanh hơn 20% với nguồn cung cấp 60 Hz, điều này làm thay đổi cả lưu lượng và mô-men xoắn. Một bảng tên tốt luôn liệt kê hệ số điện áp, tần số, tốc độ và dịch vụ. Nếu thiết bị được dành cho xuất khẩu, hãy xác nhận rằng xếp hạng động cơ phù hợp với lưới đích trước khi bắt đầu sản xuất. Khi sử dụng bộ điều khiển tần số thay đổi, động cơ cần có lớp cách điện phù hợp với chế độ biến tần để tránh hỏng cuộn dây sớm.
Phân loại nhiệm vụ: S1, S3 và S6
Động cơ điện được phân loại nhiệm vụ vận hành từ S1 đến S10. S1 có nghĩa là chạy liên tục, S3 có nghĩa là hoạt động định kỳ không liên tục và S6 có nghĩa là hoạt động liên tục với tải không liên tục. Một thiết bị thủy lực thông thường chạy trong 5 giây và nghỉ trong 30 giây có thể sử dụng động cơ S3 với tỷ lệ đúng giờ là 25–40%. Một thang máy chở hàng chạy trong vài phút mỗi chu kỳ cần có động cơ định mức S1 hoặc động cơ S3 lớn hơn với biên độ nhiệt lớn hơn.
Yêu cầu về lớp bảo vệ và tiếng ồn
Vỏ động cơ phải phù hợp với vị trí lắp đặt. Không khí sạch trong nhà thường chấp nhận động cơ IP54; nhà xưởng hoặc khu vực rửa bụi nhiều bụi yêu cầu IP65. Động cơ tiêu chuẩn được định mức cho nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa là 40°C, vì vậy phòng máy nóng buộc phải giảm công suất. Các hệ thống lắp đặt nhạy cảm với tiếng ồn, chẳng hạn như thang máy chở hàng thủy lực bên cạnh văn phòng hoặc nhà để xe bên dưới các tầng dân cư, được hưởng lợi từ động cơ ngâm trong dầu trong đó chất lỏng thủy lực làm mát cuộn dây và giảm rung. Trong trường hợp đó, một bộ nguồn thủy lực im lặng cho thang máy chở hàng là cấu hình đã được chứng minh.
Bộ nguồn im lặng của thang máy chở hàng thủy lực Nhà sản xuất, Nhà máy bán buôn - Công ty TNHH Công nghệ Thủy lực Ninh Ba Panic là đơn vị năng lượng Im lặng Trung Quốc của các nhà sản xuất thang máy chở hàng thủy lực và nhà máy OEM/ODM, Chúng tôi... Xem sản phẩm → Lựa chọn động cơ HPU theo ứng dụng
Ưu tiên động cơ thay đổi theo máy. Thang máy cửa sau đánh giá cao hiệu quả sử dụng pin; máy công cụ quan tâm đến việc giữ áp suất; hệ thống rào chắn cần mô-men xoắn cực đại cho một xung ngắn. Việc kết hợp loại động cơ với ứng dụng sẽ đáng tin cậy hơn việc chọn một động cơ phổ thông và hy vọng nó tồn tại.
Bảng 2. Hướng dẫn lựa chọn động cơ HPU dựa trên ứng dụng. | ứng dụng | Động cơ ưa thích | Yếu tố lựa chọn chính | Phạm vi công suất điển hình |
| Ván đuôi xe tải và xe moóc đổ | 12V / 24V DC có chổi than hoặc không chổi than | Dung lượng và nhiệm vụ của pin | 1,5–3 kW |
| Xe nâng và xe nâng cắt kéo di động | DC hoặc DC không chổi than | Hoạt động yên tĩnh và tần số khởi động-dừng | 1,5–4 kW |
| Đã sửa lỗi sàn nâng và sàn nâng | cảm ứng AC, 4-pole | Ký quỹ quá tải và nghĩa vụ S3 | 2,2–7,5 kW |
| Máy công cụ kẹp và cắt | Bộ tác động kép AC | Giữ áp suất và tiếng ồn thấp | 1,1–4 kW |
| Rào cản chống khủng bố | DC hoặc AC ngâm dầu | Mô-men xoắn cực đại và độ sâu chôn lấp | 2–4 kW |
Đối với thiết bị hậu cần chạy bằng pin, hạn chế chính là dòng điện rút ra ở điện áp pin thấp, do đó động cơ phải phù hợp với đường cong phóng điện chứ không chỉ điện áp danh định. Để có cái nhìn rộng hơn về danh mục này, hãy đọc hướng dẫn về bộ nguồn thủy lực DC cho người mua .
Đối với máy công cụ và các nguyên công tác động kép khác, Bộ nguồn thủy lực tác động kép AC là cách bố trí phổ biến tại nhà máy: động cơ điều khiển máy bơm trong quá trình kẹp, van một chiều giữ tải và động cơ dừng khi công tắc áp suất đạt đến điểm đặt. Trình tự đó làm giảm mức sử dụng năng lượng và giữ cho xưởng yên tĩnh.
Bộ nguồn AC tác động kép Nhà sản xuất, Nhà máy bán buôn - Ninh Ba Panic Hydra Công ty TNHH Công nghệ Thủy lực Ninh Ba Panic là nhà sản xuất bộ nguồn tác động kép AC và nhà máy OEM/ODM của Trung Quốc, Chúng tôi chuyên bán buôn... Xem sản phẩm → Bảo dưỡng động cơ HPU và các dấu hiệu hư hỏng thường gặp
Hầu hết các lỗi động cơ HPU đều là lỗi thủy lực được ngụy trang. Máy bơm không hút được dầu, van xả đặt quá cao hoặc dầu nhớt lạnh sẽ làm động cơ bị quá tải. Danh sách dưới đây giúp bạn tìm ra nguyên nhân một cách nhanh chóng.
- Động cơ không khởi động: kiểm tra điện áp nguồn, cuộn dây công tắc tơ, ngắt quá tải nhiệt và công tắc tơ DC nếu đó là bộ pin.
- Động cơ ngắt cầu dao sau vài giây: kiểm tra xem máy bơm có bị khóa không, van xả bị kẹt hoặc cuộn dây động cơ bị chập.
- Động cơ nóng: đo dòng điện khi đầy tải và so sánh với bảng tên; dòng điện cao thường có nghĩa là độ nhớt của dầu dư thừa hoặc bộ lọc hút bị tắc.
- Tiếng ồn mài: kiểm tra vòng bi động cơ, độ thẳng hàng của khớp nối và chân lắp máy bơm.
Một lịch trình bảo trì đơn giản giúp động cơ luôn ở trong nhiệt độ định mức:
- Hàng ngày: kiểm tra mức dầu, lắng nghe tiếng ồn bất thường và chạm vào vỏ động cơ để phát hiện các điểm nóng.
- Hàng tháng: đo dòng điện chạy ở áp suất định mức và ghi lại giá trị để so sánh xu hướng.
- Hàng quý: đo điện trở cách điện cuộn dây và vệ sinh vỏ quạt.
- Hàng năm: thay vòng bi động cơ nếu có tiếng ồn và kiểm tra khớp nối xem có bị mòn không.
Khi mối quan hệ giữa động cơ và máy bơm đã rõ ràng, Bộ nguồn thủy lực tương đối dễ vận hành so với hệ thống điện cơ khí bởi vì hầu hết các thông số vận hành đều có thể nhìn thấy được trên đồng hồ đo áp suất và số đọc hiện tại.
Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi về động cơ HPU từ người mua và nhóm bảo trì
Động cơ nào được sử dụng trong bộ nguồn thủy lực?
Hầu hết các bộ nguồn thủy lực đều sử dụng động cơ cảm ứng xoay chiều cho thiết bị công nghiệp sử dụng nguồn điện lưới hoặc động cơ DC 12V/24V cho máy di động chạy bằng pin. Động cơ DC không chổi than đang trở nên phổ biến trên các thiết bị di động có chu kỳ cao vì chúng chạy êm hơn và không cần thay thế chổi than.
Làm cách nào để tính công suất động cơ cho HPU của tôi?
Sử dụng P = Q x p / (600 x eta). Q là lưu lượng yêu cầu tính bằng L/phút, p là áp suất làm việc tối đa tính bằng bar và eta là hiệu suất tổng hợp, thường là 0,75–0,85. Thêm lề 10 đến 20 phần trăm và chọn kích thước tiêu chuẩn tiếp theo.
Tôi có thể thay thế động cơ AC bằng động cơ DC trên bộ nguồn thủy lực hiện có không?
Chỉ khi bạn thay đổi máy bơm, nguồn điện và hệ thống điều khiển. Động cơ AC và DC có đường cong tốc độ-mô-men xoắn khác nhau, do đó việc thay thế trực tiếp hầu như sẽ luôn tạo ra dòng sai hoặc mô-men xoắn khởi động không đủ.
Xếp hạng nhiệm vụ S3 có ý nghĩa gì đối với động cơ HPU?
S3 có nghĩa là nhiệm vụ định kỳ không liên tục. Động cơ có thể chạy trong một tỷ lệ phần trăm xác định của chu kỳ 10 phút, chẳng hạn như 25 phần trăm, mà không vượt quá nhiệt độ định mức. Nếu thiết bị của bạn chạy được 3 phút trong mỗi 10 phút, bạn cần có ít nhất xếp hạng S3 30%.
Tại sao động cơ HPU của tôi cứ quá nóng?
Các nguyên nhân thông thường là do van xả được đặt quá cao, hoạt động liên tục vượt quá định mức công suất, độ nhớt của dầu cao, bộ lọc hút bị tắc hoặc động cơ có kích thước nhỏ. Đo dòng điện chạy ở áp suất tối đa và so sánh với dòng điện đầy tải trên bảng tên.
Động cơ DC không chổi than có tốt hơn động cơ DC có chổi than dành cho bộ nguồn thủy lực không?
Đúng vậy, đối với các chu kỳ khởi động-dừng thường xuyên, địa điểm yên tĩnh hơn và tuổi thọ dài hơn. Động cơ không chổi than hiệu quả hơn, chạy mát hơn và không cần chổi than để thay thế. Chi phí mua cao hơn thường được phục hồi trong thời gian ngừng hoạt động thấp hơn.
Khuyến nghị cuối cùng cho việc chọn động cơ HPU
Bắt đầu với chu kỳ thuế, không phải giá cả. Đo thời gian chạy trung bình trên mỗi chu kỳ, áp suất tối đa và lưu lượng yêu cầu. Tính toán công suất động cơ, chọn dòng động cơ phù hợp với nguồn điện, sau đó kiểm tra mômen khởi động, cấp độ bảo vệ và giới hạn tiếng ồn. Nếu ứng dụng là thang máy chu kỳ cao hoặc lắp đặt yên tĩnh, hãy chọn gói động cơ và máy bơm không chổi than hoặc ngâm trong dầu. Đối với máy tiêu chuẩn của nhà máy, động cơ cảm ứng 380V có định mức S3 thường mang lại chi phí trọn đời thấp nhất.
Khi bạn không chắc chắn, hãy cung cấp cho nhà sản xuất bộ nguồn thủy lực lưu lượng, áp suất và thời gian chu kỳ dự kiến. Ba giá trị đó đủ để xác nhận xem động cơ 4 kW hay 5,5 kW có thực hiện được công việc hay không, đồng thời chúng cũng xác định khớp nối, thể tích bình chứa và cấu hình van chính xác. Bảo trì thiết bị của bạn sau này sẽ rẻ hơn nhiều nếu động cơ được chọn chính xác vào ngày đầu tiên.
