انتخاب الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک

یکی از مهمترین نکات حین طراحی یک سیستم هیدرولیک، انتخاب الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک می باشد. در واقع از الکتروموتور می توان به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم هیدرولیک نام برد. در صورتی که در انتخاب الکتروموتور، توجه و مراقبت کافی بکار گرفته نشود، بازده و راندمان سیستم طراحی شده بطور قابل توجهی کاهش یافته و اتلاف انرژی و هزینه را در پی خواهد داشت.

نکاتی وجود دارند که با در نظر گرفتن آن ها در زمان انتخاب الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک، می توانید سیستمی طراحی کنید که بازدهی حداکثری داشته و نیازها و انتظارات شما را به بهترین شکل ممکن مرتفع کند.

با توضیح مختصری در مورد الکتروموتور و پمپ هیدرولیک آغاز می کنیم.

الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور، یک دستگاه الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی(حرکتی) تبدیل می کند. اساس کار اکثر الکتروموتور ها، تعامل بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی موجود در قسمت سیم پیچی می باشد. به بیان دیگر، تبدیل انرژی در موتور های الکتریکی، حاصل از فعل و انفعالاتی است که بین میدان مغناطیسی موتور و بخش سیم پیچی انجام می گیرد. این فعل و انفعالات و تعاملات بین این دو بخش، بر اساس قانون فارادی، باعث ایجاد نیروی گشتاوری شده که به قسمت شفت موتور الکتریکی اعمال می شود.

الکتروموتور ها می توانند به دو صورت جریان AC، مانند باتری ها و رکتیفایر ها، و DC، مانند اینورتر ها، ژنراتور های الکتریکی و یا شبکه های برق مشاهده شوند.

پمپ هیدرولیک چیست؟

پمپ هیدرولیک یا هیدروپمپ، یک منبع قدرت مکانیکی است که انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند(انرژی هیدرولیکی مانند جریان، فشار). پمپ هیدرولیکی دو عمل را انجام می دهد؛ اول، فرآیند مکانیکی آن باعث ایجاد خلاء در قسمت ورودی پمپ شده که این خلاء، به فشار اتمسفر اجازه می دهد تا مایع را از مخزن وارد خط ورودی به پمپ کند. و دوم، مایع وارد شده به ورودی پمپ را به خروجی پمپ رسانده و آن را به درون سیستم هیدرولیک هدایت می کند.

پمپ، دستگاهی است که یک جریان در سیال ایجاد می کند، و نه فشار. در واقع پمپ ها باعث ایجاد جریان لازم برای به وجود آمدن فشار در سیستم می شوند و به خودی خود، فشار ایجاد نمی کنند. بنابر این وظیفه اصلی انواع پمپ ها از جمله پمپ هیدرولیکی، افزایش انرژی سیال، برای بالا بردن پتانسیل آن برای جاری شدن می باشد.

طراحی سیستم هیدرولیک؛ انتخاب الکتروموتور و پمپ

هنگام طراحی یک سیستم هیدرولیک، انتخاب موتور و پمپ مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه سیستم بسیار مهم است. مسئله ی مهم در زمان ساخت یک شبکه هیدرولیک با بازدهی بالا، انتخاب محصولاتی است که با راندمان کلی عملکردی که به دنبال دستیابی به آن هستید مطابقت داشته باشد.

موتورها و پمپ ها هر دو اجزای کلیدی در هر سیستم هیدرولیک هستند که بطور مکمل در کنار یکدیگر کار می کنند. انتخاب پمپ و الکتروموتور، بگونه ای که با یکدیگر هماهنگ باشند، هدف اصلی است که در این مقاله به آن پرداخته خواهد شد.

 الکتروموتور یا پمپ هیدرولیک؟ کدام یک مهم تر است؟

طراحی و عملکرد یک سیستم هیدرولیک، بسته به موتوری که انتخاب می کنید تغییر می کند؛ بنابراین این اولین گام در این فرآیند، انتخاب الکتروموتور باشد. در واقع این بدان معناست که پیش از انتخاب پمپ برای هدایت سیال موجود درون سیستم به الکتروموتور، باید عملیات انتخاب موتور بر اساس نیاز های بار سیستم و نتیجه مورد انتظار انجام پذیرد.

نحوه انتخاب الکتروموتور

اکنون که متوجه شدید پس از انتخاب پمپ هیدرولیک مناسب، نوبت به انتخاب الکتروموتور می‌رسد، این سوال پیش می آید که «چگونه یک الکتروموتور مناسب انتخاب کنم؟».

موتور های الکتریکی مختلفی در بازار موجود هستند که همگی آن ها دارای مشخصات عملیاتی، ویژگی ها و پروفایل های عملکرد متفاوتی هستند. نکاتی وجود دارند که با در نظر گرفتن آن ها، متوجه می شوید که چه مدل موتور الکتریکی برای سیستم مورد انتظار شما مناسب است؛ بطوری که بیشترین میزان بازده و کمترین مقدار هزینه را شامل شود.

نکات مهم حین انتخاب الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک

مشخصات عملیاتی بین موتورها متفاوت است و همه آنها شاخص های عملکرد و قابلیت های مختلفی را ارائه می دهند که باید هنگام خرید در نظر گرفته شوند.

 مشخصات عملیاتی اصلی موتورها که باید به آن ها توجه شود عبارتند از:

• گشتاور عملکرد: این مشخصه، گشتاوری را که موتور می‌تواند ارائه دهد، تعریف می کند. برای مثال، مقدار عمل پیچشی که موتور می‌تواند ارائه دهد.
• فشار عملکرد: فشاری است که در آن، سیال به موتور وارد می شود که این مشخصه، بر گشتاور و قدرت موتور تأثیر گذار خواهد بود.
• دمای عملکرد: محدوده دمای سیالی را که موتور می تواند اداره کند نشان می دهد. این مشخصه، معمولا به عنوان حداقل(Min) و حداکثر(Max) دما تعریف می شود.
• سرعت عملکرد: سرعت چرخش موتور را بر حسب دور در دقیقه (RPM)(Revolutions Per Minute) نشان می دهد.
• توان موتور: توان، به جریان و فشار سیال ورودی به موتور بستگی دارد، اما هر موتور بطور منحصر بفرد، قدرت و توان متفاوتی دارد.
• جابجایی سیال: جابجایی، برای رتبه بندی موتورها استفاده می شود. این ویژگی بر حسب اینچ مکعب در هر دور (CIR) یا سانتی متر مکعب در هر دور (CCR) اندازه گیری می شود که نشان دهنده حجم سیالی است که برای یک بار چرخش شفت لازم است.

ویژگی های ذکر شده در هر الکتروموتور متفاوت است. بنابر این لازم است که در زمان انتخاب الکتروموتور، به تمامی این مشخصات توجه نموده و با انتخاب مناسب، راندمان سیستم هیدرولیک خود را بالا ببرید.

انواع پمپ هیدرولیکی

انواع مختلفی از پمپ ها یا موتور های هیدرولیکی موجود است که همگی برای سازگاری با سیستم های مختلف و ارائه عملکردهای متفاوت طراحی شده اند. به طور معمول، هر موتور را در یکی از دو دسته زیر خواهید یافت: سرعت بالا، گشتاور کم (HSLT) یا سرعت پایین، گشتاور زیاد (LSHT).

پمپی که انتخاب می کنید، باید قابلیت ها و ظرفیت تولید خروجی مورد نیاز برای برآورده کردن انتظارات شما از سیستم را داشته باشد. در صورتی که از نظر بودجه مشکلی ندارید، توصیه می شود که پمپی با امکانات بیشتر و کیفیت بالاتری از آنچه پاسخگوی سیستم شما می باشد تهیه کنید؛ به این منظور که راندمان کار در بالاترین میزان خود بوده و همچنین با کاهش فشار از روی پمپ، عمر مفید آن را زیاد کنید.

پمپ دنده ای هیدرولیک

پمپ های دنده ای از نظر طراحی ساده هستند و از یک مجموعه دنده منطبق تشکیل شده اند که در محفظه محکم محصور شده اند. چرخ دنده ها (داخلی یا خارجی) هنگام ورود مایع هیدرولیک به پمپ، گشتاور تولید می کنند.

ابن نوع از پمپ ها معمولا به عنوان پمپ های LSHT طبقه بندی می شوند و طیف وسیعی از سرعت ها و محدوده های دما را با قابلیت فشار متوسط ارائه می دهند. پمپ های دنده ای کوچک، جمع و جور و سبک وزن بوده به طور گسترده در هیدرولیک متحرک استفاده می شوند.

پمپ پره ای هیدرولیک

اکثر پمپ های پره ای به عنوان موتور های هیدرولیکی HSLT شناخته می شوند. آن ها دارای یک پره هستند که باعث می شود شفت خروجی با قابلیت فشار متوسط به محض ورود مایع هیدرولیک به موتور بچرخد.

پمپ های پره ای که در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی و متحرک استفاده می شوند، راندمان عملیاتی خوبی دارند و به طور کلی صدای کمتری نسبت به انواع دیگر پمپ ها تولید می کنند.

پمپ پیستونی هیدرولیک

پمپ های پیستونی به طور کلی در دو نوع مختلف یافت می شوند: محوری و شعاعی.

پمپ های پیستونی محوری با استفاده از یک پیستون محوری، گشتاور خروجی تولید می کنند و معمولاً به عنوان پمپ های از نوع HSLT دسته بندی می شوند.

در پمپ های پیستونی شعاعی، پیستون های متعددی عمود بر محور نصب می شوند و می توانند گشتاورهای بالایی را در سرعت های پایین ارائه دهند.

انتخاب پمپ هیدرولیک برای الکتروموتور

پس از انتخاب موتور هیدرولیک خود، به شناخت خوبی از درجه بندی موتور و در نتیجه توان خروجی مورد نظر در پمپ دست یافته اید.

برای گرفتن بهترین خروجی و بازده از سیستم، توصیه می شود یک پمپ هیدرولیک با درجه بندی مشابه موتور انتخاب کنید. برای جلوگیری از اعمال فشار بیش از حد روی موتور، نصب دریچه های فشار شکن روی موتور توصیه می شود.

نکات مهمی که باید حین انتخاب پمپ به آن ها توجه شود در ذیل آورده شده اند:

• ویسکوزیته یا گرانروی سیال هیدرولیک: مایع هیدرولیکی که توسط پمپ تحت فشار قرار می گیرد چقدر ضخیم است؟ پمپ ها دارای یک میزان حداکثر ویسکوزیته سینماتیکی هستند که برای به حداکثر رساندن راندمان و همچنین جلوگیری از آسیب زدن به پمپ باید به این مسئله توجه شود.
• شدت جریان یا دبی حجمی: مانند مشخصه ی قبل، پمپ های هیدرولیکیف توان مشخص و حداکثری برای عبور دادن میزان سیال از خود دارند که تحت عنوان دبی یا سرعت جریان شناخته می شود.
• حداکثر فشار عملکرد: این ویژگی، بیانگر حداکثر غشاری است که پمپ هیدرولیک می تواند تحمل کند؛ بدون اینکه به قطعه آسیبی برسد.
• جابجایی ثابت یا جابجایی متغیر: توجه به این نکته، و میزان سیالی که پمپ، توانایی هندل کردن آن در حالت سکون و یا در حالت حرکت و جابجایی را داشته باشد نیز از نکات دیگری است که باید حین انتخاب پمپ هیدرولیک برای الکتروموتور، مد نظر قرار داده شود.

اما مهمترین مسئله این است که شما باید موتور و پمپ خود را به درستی اندازه بگیرید تا متناسب با کاربرد باشند و میزان مصرف سوخت و انرژی را کاهش دهند. برای این کار، بسیاری از فرمول‌ها و معادلات ریاضی مختلف باید در فرآیند لحاظ شوند.

روش محاسبه توان الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک

برای محاسبه توان الکتروموتور در یک سیستم هیدرولیک، در اختیار داشتن پارامترهای زیر ضروری است:

1. فشار کاری سیستم هیدرولیک
2. دبی مصرفی روغن

با داشتن مقادیر بالا، فرمول محاسبه توان الکتروموتور به شکل زیر خواهد بود:

جمع بندی

نکاتی کلی و جامع در رابطه با انتخاب الکتروموتور برای پمپ هیدرولیک در این مقاله عنوان شد. طراحی یک سیستم هیدرولیک و انتخاب پمپ هیدرولیک برای الکتروموتور کار آسانی نیست و نیازمند دانش و تخصص کافی می باشد. پیشنهاد می شود که اگر بدون داشتن تخصص کافی، قصد راه اندازی یک سیستم هیدرولیک را دارید، از یک متخصص در این زمینه کمک گرفته و به دانش جزئی خود متکی نباشید. متخصصان و مشاوران ما در وبسایت صنعت هیدرولیک آماده خدمت رسانی به شما مشتریان عزیر می باشند. شما می توانید برای مشاوره و خرید انواع قطعات سیستم هیدرولیک به وبسایت فروشگاه مراجعه کرده و خریدی مطمئن و آسوده را تجربه کنید.