Elektrische cilinder*

Samenvatting: Principe, kracht en snelheid, versies met geïntegreerde controller, voordelen/beperkingen vs hydraulisch, integratie 48–51,2 V, onderhoud en veiligheid in een agrarische omgeving.

1) Principe en componenten

Een elektrische cilinder (lineaire actuator) zet de roterende beweging van de motor om in lineaire beweging via een schroef/moer (vaak trapeziumschroef of kogelschroef) en een transmissie (reductor).
Stang (zuiger) die uitkomt/teruggaat; eindschakelaars en soms een positiecoder.
Optie: geïntegreerde controller (voeding + besturing CAN/PWM/IO), vereenvoudigt de bekabeling.

Praktische voordelen: precisie van positie, netheid (geen vloeistof), verminderd onderhoud, eenvoudige besturing vanuit een 48–51,2 V controller. Beperkingen: onmiddellijke kracht en snelheid beperkt afhankelijk van de grootte; let op axiale belasting en zijdelingse krachten.

2) Kracht, snelheid en keuze van de kinematica

Nuttige kracht (statisch) ≈ Motorkoppel × Reductieverhouding × Rendement / schroefstijging.
Snelheid ≈ (motorsnelheid / Verhouding) × schroefstijging.
Compromis: meer kracht → lagere snelheid (en omgekeerd), met een rendement dat afhangt van de wrijving (kogelschroef efficiënter dan trapeziumschroef maar duurder).

Terreinherinneringen:

Neem een marge op de belasting (×1,3 tot ×1,5) voor starten, wrijving en toleranties.
Controleer de dienstcyclus (duty cycle) en de continue gebruikstijd om oververhitting te voorkomen.
Bescherm de stang (balg, IP) tegen stof/modder; vermijd zijdelingse krachten (voorzie geleiding).

3) Cilinder met geïntegreerde controller

Typische voeding: 24 V of 48–51,2 V; interfaces: CAN, PWM, TOR-ingangen.
Voordelen: minder behuizingen, vereenvoudigde diagnostiek (codes, stromen, temperatuur), interne functies (ramp, stroomlimiet, doelpositie).

4) Elektrisch vs hydraulisch — synthetische vergelijking

Compactheid: elektrisch vaak compacter bij lage/gemiddelde vermogens; hydraulisch zeer compact voor zeer hoge krachten.
Instantane vermogen/kracht: voordeel voor hydrauliek (hoog koppel/kracht bij zeer lage snelheid zonder reductie, zeer hoge krachten mogelijk).
Integratie: elektrisch = eenvoudige bekabeling (voeding + signaal) en netheid; hydraulisch = netwerk van slangen + centrale.
Besturing: elektrisch = fijne controle (positie/snelheid/kracht via stroom), gemakkelijke telemetrie-terugkoppeling (robotisering); hydraulisch = besturing via verdelers/servo, krachtmeting via druk.
Kosten: elektrisch voordelig in gebruik en onderhoud; hydraulisch concurrerend voor zeer hoog vermogen.
Energieafhankelijkheid: elektrisch → batterij/lader; hydraulisch → thermische/elektrische groep + centrale.

5) Integratie 48–51,2 V in agrarische omgeving

Voeding: vanuit een LFP/NMC-pakket 48–51,2 V; voorzie een DC-zekering en scheider.
Besturing: via speciale controller of cilinder met geïntegreerde controller (CAN/PWM/IO).
Mechanisch: scharnieren en verbindingen op maat; vermijd knikken; geleidingen om zijdelingse krachten te beperken. Dempen van schokken.
IP/dichtheid: kies een geschikte index (regen/modder/reiniging); bescherm connectoren.
Bekabeling: verkorte lengte, aangepaste secties, conforme buigstralen; respecteer aandraaimomenten.

6) Onderhoud, veiligheid en diagnose

Onderhoud:

Periodieke inspectie: bevestigingen, kabels, connectoren, balgen en dichtheid.
Smering volgens aanbevelingen. Droog reinigen.
Hercontrole van koppels na ingebruikname en regelmatig (trillingen).

Veiligheid:

Noodstop en stroomonderbreking toegankelijk.
Bescherming tegen verplettering: vergrendelingen, mechanische aanslagen, verboden zones.
TBTS ≤ 60 V maar significante energie: vermijd kortsluitingen; PBM bij interventies.

Diagnose:

Meet spanning van het pakket en stroom onder belasting (DC-tang); noteer temperatuur.
Voor versies met controller: lees foutcodes, positie, stroom, temperatuur.
Veelvoorkomende afwijkingen: schokkerige beweging (geleiding, smering), overmatig verbruik (wrijving), thermische onderbreking (te hoge duty cycle), mechanische speling.

Snelle checklijst

Kracht/snelheid gevalideerd met marge; acceptabele duty cycle
Mechanische geleiding en aanslagen; rem bij stroomuitval indien vereist
DC-bescherming, kabelsecties en aandraaimomenten conform
IP/dichtheid en gepland onderhoud (smering, controles)

Voor meer informatie:

*: De technische informatie in dit artikel wordt ter indicatie verstrekt. Ze vervangen niet de officiële handleidingen van de fabrikanten. Raadpleeg voor installatie, bediening of gebruik de productdocumentatie en volg de veiligheidsinstructies. De site Torque.works kan niet verantwoordelijk worden gehouden voor oneigenlijk gebruik of onjuiste interpretatie van de verstrekte informatie.