一套完整的電液執行器系統EAS(Electro-hydrostatic Actuation System)主要包含三部分:
電動(dòng)伺服泵控單元EPU:無(wú)刷伺服電機,與徑向柱塞泵集成
液壓控制閥塊:實(shí)現系統必要的功能控制要求;同時(shí),帶油源補償蓄能器
執行器:液壓油缸,集成位移傳感器
電動(dòng)伺服泵控單元EPU(Electro-hydrostatic Pump Unit)是EAS系統的核心控制單元,它結合了液壓和電機驅動(dòng)兩者的技術(shù)優(yōu)勢。EPU能實(shí)現分散控制。由于不需要常規的液壓泵站和復雜的配管,能夠有效減少整個(gè)機器設備的占用空間。
EPU設計有獨特的安裝接口,能夠直接安裝在液壓缸上。它能夠降低每個(gè)運動(dòng)軸的額外空間需求和元器件數量。
EAS相對于EM和EH系統
EM(Electro-Mechanical Actuation)就是我們所說(shuō)的電-機械執行器,實(shí)現電能至機械能的轉換。采用伺服控制器,驅動(dòng)伺服電機,通過(guò)機械齒輪箱和滾珠絲桿,實(shí)現從旋轉運動(dòng)到直線(xiàn)運動(dòng)的改變。EM系統具有高效率,低噪音,可線(xiàn)控,易維護和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
EH(Electro-Hydraulic Actuation)就是我們所說(shuō)的電-液壓執行器,實(shí)現電能至液壓能的轉換。這種系統也是我們目前占主流的液壓伺服控制系統,即動(dòng)力由液壓油源提供,由伺服閥控制塊對最終的執行器實(shí)現各種復雜的位置、力或速度控制。EH系統具有高可靠性,輸出力大,帶故障安全設置,沖擊小等優(yōu)點(diǎn)。
EAS或者說(shuō)EHA(Eletro-Hydraulic Actuator)結合了上述兩種系統的優(yōu)點(diǎn)。伺服控制器驅動(dòng)伺服電機,帶動(dòng)柱塞泵,并經(jīng)由提供輔助功能的液壓閥塊,實(shí)現對最終油缸的運動(dòng)控制。
EAS工作原理
無(wú)刷伺服電機開(kāi)啟,泵開(kāi)始運轉,供油至執行器,活塞運動(dòng),油缸位置實(shí)時(shí)監測。
電動(dòng)伺服泵控單元EPU直接控制油缸活塞桿的運動(dòng)。無(wú)刷伺服電機順時(shí)針旋轉。油缸下腔進(jìn)油,上腔回油至泵吸油口。
當外部負載作用力與活塞桿運動(dòng)方向相反,油缸上下腔存在正的壓差。為了保持運動(dòng)狀態(tài),電機需要提高扭矩。同時(shí),電機的電流與扭矩成正比。無(wú)流量控制閥產(chǎn)生附加的壓降。
如果外部負載方向與活塞桿運動(dòng)方向相同,則產(chǎn)生一個(gè)負的壓差。為了控制速度,電機必須提高制動(dòng)扭矩。此時(shí),電流也與扭矩成正比。無(wú)流量控制閥產(chǎn)生附加的壓降。特別的一點(diǎn)就是,當外部力為負負載時(shí),伺服電機起到一個(gè)類(lèi)似發(fā)電機的功能。
EAS可以給我們帶來(lái)哪些好處
提高生產(chǎn)效率
降低停機時(shí)間
節能達到30%
管路簡(jiǎn)單,減少泄露
元件少,更小的設備尺寸
更容易,更快速的維護
更綠色、干凈且友好
減少投資總成本