Elektryczny Vs Hydrauliczny*
Siłowniki elektryczne vs siłowniki hydrauliczne: porównanie technologii
Siłowniki elektryczne i hydrauliczne mają ten sam cel: przekształcenie energii (elektrycznej lub hydraulicznej) w ruch liniowy.
Jednak ich zasady działania, wydajność i obszary zastosowania różnią się znacznie.
Oto porównanie obu rozwiązań według głównych kryteriów technicznych i praktycznych.
Kompaktowość
Przy niskiej lub średniej mocy siłownik elektryczny jest często bardziej kompaktowy, ponieważ nie wymaga pompy ani przewodów. Wszystko jest zintegrowane w jednym korpusie (silnik, śruba, pręt, kontroler).
Dla bardzo dużych sił hydraulika zachowuje przewagę: gęstość mocy płynu pozwala generować znaczne siły przy użyciu siłowników o zredukowanych wymiarach.
Podsumowanie:
Elektryczny = kompaktowy przy umiarkowanej mocy,
Hydrauliczny = niezrównany dla ekstremalnych sił.
Moc i natychmiastowa siła
Siłowniki hydrauliczne mogą dostarczać bardzo wysokie siły od samego początku, bez reduktora, dzięki ciśnieniu płynu (do kilku setek barów).
Są więc idealne do zastosowań wymagających:
wysokiej natychmiastowej siły,
dużego momentu obrotowego przy niskiej prędkości,
lub utrzymywanych przez długi czas sił statycznych.
Siłowniki elektryczne często wymagają reduktora mechanicznego do zwiększenia siły, co ogranicza ich prędkość i natychmiastową moc.
Zaleta: hydraulika, dla mocy i intensywnych wysiłków.
Integracja i czystość
To jedna z mocnych stron siłownika elektrycznego:
Prosta instalacja: tylko zasilanie elektryczne i sygnał sterujący.
Brak wycieków, brak zanieczyszczeń: idealne dla czystych środowisk (przemysł, medycyna, przemysł spożywczy).
Siłownik hydrauliczny zależy od:
siec przewodów wysokiego ciśnienia,
centrali hydraulicznej (pompa, zbiornik, filtry, rozdzielacze).
To oznacza większe zajęcie miejsca, konserwację i ryzyko wycieków.
Zaleta: elektryczny, dla prostoty i czystości.
Sterowanie i kontrola
Siłowniki elektryczne oferują bardzo precyzyjne sterowanie:
kontrola pozycji, prędkości i siły poprzez pomiar prądu silnika,
łatwa integracja z systemami zautomatyzowanymi za pomocą CAN, PWM lub szyn przemysłowych,
informacja zwrotna w czasie rzeczywistym (telemetria, diagnostyka).
Siłowniki hydrauliczne są sterowane za pomocą:
rozdzielaczy lub serwozaworów,
pomiaru ciśnienia w celu oszacowania siły,
i często wymagają bardziej złożonej zewnętrznej regulacji.
Zaleta: elektryczny, dla precyzyjnej kontroli i robotyzacji.
Koszty i konserwacja
Przy zakupie siłownik hydrauliczny jest często tańszy przy równoważnej mocy.
Ale w okresie eksploatacji siłownik elektryczny jest bardziej ekonomiczny:
brak oleju, brak przewodów do wymiany,
prawie zerowa konserwacja,
lepsza kontrola zużycia energii (tylko przy wysiłku).
Hydrauliczny = konkurencyjny dla bardzo dużej mocy,
Elektryczny = opłacalny w dłuższej perspektywie przy niskiej i średniej mocy.
Zależność energetyczna
Siłownik elektryczny zależy od źródła elektrycznego (sieci, baterii lub ładowarki). Łatwo integruje się więc z systemami autonomicznymi 24 V lub 48–51,2 V.
Siłownik hydrauliczny wymaga grupy zasilającej (cieplnej lub elektrycznej) zasilającej centralę i obwód pod ciśnieniem.
Elektryczny = autonomiczny i cichy,
Hydrauliczny = zależny od centrali i bardziej energochłonny.
Podsumowanie
| Kryterium | Siłownik elektryczny | Siłownik hydrauliczny |
| Kompaktowość (niska/średnia moc) | Bardzo dobry | Wymaga centrali |
| Bardzo duża moc | Ograniczony | Doskonała gęstość siły |
| Precyzja / kontrola | Pozycja, prędkość, siła poprzez prąd | Bardziej złożone sterowanie |
| Integracja / okablowanie | Proste (zasilanie + sygnał) | Przewody + centrala |
| Czystość / konserwacja | Czysty, mało konserwacji | Ryzyko wycieków, regularna konserwacja |
| Koszt użytkowania | Niski | Umiarkowany do wysokiego |
| Autonomia energetyczna | Bateria / ładowarka | Grupa lub centrala |
| Hałas / czystość środowiskowa | Cichy, czysty | Hałas, olej, ciepło |
Wniosek
Siłowniki elektryczne dominują dziś w obszarach wymagających precyzji, czystości i automatyzacji, podczas gdy siłowniki hydrauliczne pozostają niezbędne dla aplikacji o bardzo dużej mocy lub w trudnych warunkach.
Wybór zależy więc przede wszystkim od wymaganego poziomu wysiłku, pożądanego rodzaju sterowania i kontekstu użytkowania.
*: Informacje techniczne przedstawione w tym artykule mają charakter orientacyjny. Nie zastępują one oficjalnych instrukcji producentów. Przed instalacją, obsługą lub użytkowaniem należy zapoznać się z dokumentacją produktu i przestrzegać zasad bezpieczeństwa. Strona Torque.works nie ponosi odpowiedzialności za niewłaściwe użycie lub błędną interpretację dostarczonych informacji.