ㅏ모터단순한 물리적 용어로 자동차, 인쇄기 또는 소총과 같은 일종의 기계 부품을 움직이는 것으로 에너지를 변환하는 모든 것입니다. 모터는 세상이 즉시 갈릴 정도로 많은 일상 상황에서 물건을 움직여야합니다. 작동중인 모든 모터가 동시에 조용 해지면 인식 할 수없고 다소 우스꽝스러운 정지 상태가됩니다. 시각.
모터는 현대 인류 사회에서 어디에나 존재하기 때문에 수세기 동안 지구의 엔지니어들은 오늘날의 기술 표준에 맞는 다양한 유형을 생산해 왔습니다. 예를 들어, 사람들이 20 세기 초부터 전 세계적으로 전기를 활용하고 사용할 수있게되기 전에는 거대한 열차 엔진이 석탄 연소로 인한 증기로 구동되었습니다.
- 모터는 엔진의 하위 집합이지만 모든 엔진이 모터 인 것은 아닙니다.
많은 모터가액추에이터즉, 토크 적용을 통해 운동을 유도합니다. 오랫동안 유압 액추에이터의 액체 구동 동력은 그날의 표준이었습니다. 그러나 21 세기에 전기 액추에이터가 발전하고 전기가 풍부하고 제어하기 쉬우면서 이러한 유형의 전기 모터가 이득을 얻고 있습니다. 하나가 다른 것보다 분명히 우월하며 상황에 따라 달라지는가?
유압 시스템 개요
플로어 잭을 사용했거나 파워 브레이크 또는 파워 스티어링이 장착 된 차량을 운전 한 적이 있다면 이러한 물리적 거래에 관련된 질량의 양을 겉보기에는 거의 움직일 수 있습니다. 노력. (반면에, 당신은 실시간으로 그러한 아이디어를 귀찮게하기 위해 길가에서 타이어를 교체하는 작업에 너무 소모되었을 수 있습니다.)
이러한 작업과 다른 많은 일반적인 작업은 다음을 사용하여 가능합니다.유압 시스템. 유압동적 유체 (움직이는 유체)의 기계적 특성 및 실제 사용과 관련된 물리학의 한 분야입니다. 유압 시스템은 동력을 "생성"하지 않고 대신 외부 소스에서 원하는 형태로 변환합니다.원동기.
수력 학 연구는 두 가지 주요 영역으로 구성됩니다.유체 역학액체의 사용은고 유량(동적은 "움직임"을 의미)저압일을합니다. "구식"제 분소는 흐르는 물의 에너지를 이용하여 이러한 방식으로 곡물을 분쇄합니다.정역학반대로, 액체의 사용은고압 및 저 유량(정적은 "서있는"것을 의미) 작업을 수행합니다. 물리학 언어에서 이러한 절충의 기초는 무엇입니까?
힘, 일 및 면적
유압 모터의 전략적 사용의 기초가되는 물리학은 힘 곱셈의 개념에 있습니다. 시스템에서 수행되는 네트워크 작업은 적용된 순 힘과 힘의 대상이 이동하는 거리의 곱입니다.
W_ {net} = F_ {net} 일
이것은 물리적 작업에 할당 된 주어진 작업량에 대해이를 수행하는 데 필요한 힘이 될 수 있음을 의미합니다. 힘 적용과 관련된 거리를 늘림으로써 감소합니다. 나사.
이 원칙은 선형에서 2 차원 상황으로 확장되며 관계에서
P = \ frac {F} {A}
여기서 P = 압력 (N / m)2, F = 힘 (뉴턴) 및 A = 면적 (m)2. 단면적이 A 인 두 개의 피스톤 실린더가있는 압력 P가 일정하게 유지되는 유압 시스템1 그리고 A2, 이것은 관계로 이어집니다
\ frac {F_1} {A_1} = \ frac {F_2} {A_2} \ text {또는} F_1 = \ frac {A_1} {A_2} F_2
이것은 출력 피스톤 A가2 입력 피스톤 A1보다 크면 입력 힘은 출력 힘보다 비례 적으로 작습니다. 이것은 아무것도 위해 무언가를 얻는 것과 완전히 같지는 않지만 많은 현대 모터 설정에서 분명한 자산입니다.
전기 모터 기초
전기 모터는 자기장이 움직이는 전하 또는 전류에 힘을가한다는 사실을 이용합니다. 도선의 회전 코일은 자기장이 코일이 축을 중심으로 회전하도록하는 토크를 유도하는 방식으로 전자석의 극 사이에 배치됩니다. 이 회전축은 다양한 유형의 작업에 사용될 수 있으며 전체적으로 전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다.
유압 모터: 토론 유형
유압 모터의 원동기는 시스템 파이프에있는 액체 (종종 오일)를 밀어내는 펌프입니다. 이 액체는 비압축성이며 양쪽에 유압 유체가있는 실린더 내부의 피스톤을 차례로 밀어냅니다.
피스톤은 이동하고 "다운 스트림"에서 회전 운동으로 변환되는 반면, 피스톤의 출력측 유체는 계속해서 저장소로 반환됩니다. 압력은 밸브의 전략적 분배 및 타이밍에 의해 시스템에서 일정하게 유지됩니다 (모터 출력에 영향을주기 위해 변경해야하는 경우 제외).
다양한 상황에 배치 된 유압 모터 유형에는 외부 기어 모터, 액시 얼 피스톤 모터 및 레이디 얼 피스톤 모터가 포함됩니다. 유압 모터는 펌프-모터 조합뿐만 아니라 일부 종류의 전기 회로에도 사용됩니다.
유압 대. 전기 모터: 장단점
유압 모터를 사용하는 이유와 가스 엔진이나 전기 모터? 각 모터 유형의 장단점은 너무 많아서 고유 한 시나리오의 모든 변수를 고려해야합니다.
유압 모터의 장점 :
유압 모터의 주요 장점은 입력 힘과 관련하여 매우 높은 힘을 생성하는 데 사용할 수 있다는 것입니다. 이것은 레버와 풀리의 형상이 유사한 이점을 얻기 위해 "작업"될 수있는 일반 (비 유압) 역학의 상황과 유사합니다.
유압 모터는 비압축성 액체를 사용하여 작동하므로 모터를보다 엄격하게 제어 할 수 있으므로 움직임의 정확도가 높아집니다. 무거운 이동 장비 (예: 트럭)에 매우 유용합니다.
유압 모터의 단점 :
일반적으로 유압 모터가 가장 값 비싼 옵션입니다. 일반적으로 모든 오일이 작동하므로 다양한 필터, 펌프 및 오일이 모두 점검, 변경, 청소 및 교체가 필요하므로 작동하기가 지저분합니다. 누출은 안전 및 환경 위험을 초래할 수 있습니다.
전기 모터의 장점 :
대부분의 유압 설정은 빠르게 움직이지 않습니다. 전기 모터는 훨씬 빠릅니다 (최대 10m / s). 유압 장치와 달리 속도 및 정지 위치를 프로그래밍 할 수 있으며 필요한 곳에 높은 위치 정확도를 제공합니다. 전자 센서는 적용된 동작 및 힘에 대한 정확한 피드백을 제공하여 뛰어난 동작 제어를 허용합니다.
전기 모터의 단점 :
이러한 모터는 다른 모터에 비해 설치 및 문제 해결이 복잡합니다. 대부분의 단점은 훨씬 더 많은 힘이 필요하면 유압 모터의 경우와 달리 훨씬 더 크고 무거운 모터가 필요하다는 것입니다.
공압 액티베이터에 대한 참고 사항
공압 대 전기 액추에이터 또는 유압 액추에이터도 일부 상황에서 나타납니다. 공압 액추에이터와 유압 액추에이터의 차이점은 유압 모터는 액체를 사용하는 반면 공압 액추에이터는 가스, 일반적으로 일반 공기를 사용한다는 것입니다. (참고로 액체와 기체는 모두 다음과 같이 분류됩니다.유체.)
공압 액티베이터는 공기가 본질적으로 어디에나 (또는 적어도 사람이 편안하게 작업하는 모든 곳에서) 유리하므로 공기 압축기 만 있으면 원동기에 필요한 모든 것입니다. 반면에, 이러한 모터는 다른 모터 유형에 비해 열로 인한 상대적으로 큰 손실 때문에 매우 비효율적입니다.