Οι υδραυλικές αντλίες και οι υδραυλικοί κινητήρες είναι δύο διαφορετικά μηχανήματα που λειτουργούν με υδροηλεκτρική ενέργεια. Ακολουθεί μια σύντομη σύντομη περιγραφή των βασικών διακρίσεων μεταξύ αυτών των δύο μηχανών:
Αντλία: Μια αντλία είναι γενικά, ένα δοχείο με ρυθμιζόμενο ρυθμό ροής που χρησιμοποιείται για τη μετατόπιση του υγρού από το ένα μέρος στο άλλο. Μπορεί να τροφοδοτείται από έναν κινητήρα ή κινητήρα που χρησιμοποιεί την ενέργεια που δημιουργείται από τη ροή του υγρού για να κάνει μηχανική εργασία. Οι συνηθέστεροι τύποι αντλιών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία είναι οι φυγόκεντρες αντλίες που εφαρμόζουν περιστρεφόμενο τύμπανο για τη δημιουργία ρευμάτων υψηλής πίεσης. είναι αποτελεσματικά στην κίνηση πολλών υγρών σε μεγαλύτερες ταχύτητες.
Κινητήρας: Ο κινητήρας είναι μια συσκευή για τη μετατροπή της μηχανικής ισχύος σε δράση/κίνηση. Αυτό μπορεί να προκληθεί από κάποια εξωτερική πηγή όπως ηλεκτροκινητήρες ή μπορεί να συμβεί φυσικά λόγω αντικειμένων σε κίνηση όπως βρίσκονται στα γρανάζια. Η χρήση κινητήρων διαφέρει από καθημερινές εφαρμογές, όπως αυτοκίνητα, βάρκες και εργαλεία μεταξύ άλλων. Ωστόσο, η πλειονότητα των κινητήρων άντλησης είναι κινητήρες εσωτερικής καύσης. Το ντίζελ ή η βενζίνη τα τροφοδοτεί.
Η υδραυλική αντλία δημιουργεί ροή ενώ ο υδραυλικός κινητήρας μετατρέπει την ισχύ του υγρού σε μηχανική ισχύ
Μια υδραυλική αντλία επιτρέπει μεγαλύτερη πίεση από αυτή που είναι μέσα στη δεξαμενή, επιτρέποντάς της να λειτουργεί σε υψηλότερο επίπεδο πίεσης από αυτό που παράγεται από το ίδιο το σύστημα. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να βρεθεί υδραυλική ενέργεια εκτός από αυτή που παρέχεται συνήθως μέσω βαρών όπως πλοία και φορτηγά.
Οι υδραυλικοί κινητήρες, ωστόσο, χρησιμοποιούν δονούμενα έμβολα για να μετατρέψουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική δύναμη. Οι άξονες συνδέονται με έμβολα τα οποία κινούνται με ηλεκτρική ενέργεια από εναλλάκτη ή μπαταρία. Για να παρέχει κίνηση για έναν τέτοιο κινητήρα, το έμβολο κινείται εμπρός και πίσω μέσα σε κυλίνδρους γεμάτους με υγρό. Κατά συνέπεια, όποτε συμβαίνει μια τέτοια κίνηση, το ρευστό στους κυλίνδρους παίρνει διαφορετικές μορφές καθώς και θερμοκρασία για να λειτουργήσει ως πηγή θερμικής ενέργειας κατά τη διάρκεια των εργασιών αφού αλλάζει το σχήμα του.
Η υδραυλική αντλία δημιουργεί πίεση ενώ ο υδραυλικός κινητήρας χρησιμοποιεί πίεση για να δημιουργήσει ροπή
Σήμερα, ο υδραυλικός κινητήρας είναι ένας από τους πιο διαδεδομένους ηλεκτροκινητήρες στη βιομηχανία, επειδή μπορεί να προσφέρει υψηλή ροπή και ταχύτητα σε χαμηλά επίπεδα κόστους και κατανάλωσης ισχύος.
Σε αντίθεση με άλλες πηγές όπως τα κιβώτια ταχυτήτων ή οι σφόνδυλοι, ένας ηλεκτροκινητήρας διατηρεί σταθερή ταχύτητα περιστροφής χωρίς καμία ανάδραση από το εξωτερικό. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές όπως αντλίες και κινητήρες όπου η ρύθμιση της ταχύτητας δεν είναι απαραίτητη.
Η ηλεκτρική ισχύς μπορεί να παρέχεται είτε απευθείας μέσω μιας ανορθωμένης παροχής είτε έμμεσα μέσω ενός μετατροπέα που μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε ρεύμα συνεχούς ρεύματος κατάλληλο για κινητήρες κίνησης (βλ. παρακάτω). Για περιπτώσεις όπου δεν υπάρχουν διακυμάνσεις στη συχνότητα μεταξύ της τάσης εξόδου, αντί για απευθείας τροφοδοσίες DC, χρησιμοποιούνται συχνά μετατροπείς AC-DC.
Η υδραυλική αντλία τροφοδοτείται από ηλεκτρικό κινητήρα ενώ ο υδραυλικός κινητήρας τροφοδοτείται από πίεση υγρού
Μια γεννήτρια, που συνδέεται μέσω ενός ηλεκτροκινητήρα και μιας πίεσης ρευστού στο σύστημα, είναι ένα από αυτά. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη γεννήτρια κατά την περιστροφή εξοικονομείται σε μπαταρίες ή πυκνωτές για χρήση αργότερα. Αυτές οι πηγές αξιοποιούνται όταν υπάρχει ανάγκη για περισσότερη ισχύ στο σύστημα.
Το υπό πίεση υγρό από το υδραυλικό σύστημα πηγαίνει σε μια αντλία λαδιού που αντλεί λάδι από μια δεξαμενή λαδιού και το στέλνει μέσω πολλών αγωγών και βαλβίδων σε άλλα μέρη της μηχανής που είναι συνήθως άλλα εξαρτήματα.
Η υδραυλική αντλία έχει συνήθως μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος από τον υδραυλικό κινητήρα
Οι αντλίες και οι ανεμιστήρες είναι μερικές από τις εφαρμογές μικρής κλίμακας όπου μπορεί κανείς να βρει συνήθως υδραυλικούς κινητήρες. Τα συστήματα ύδρευσης, οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν υδραυλικές αντλίες. Μια ενιαία μεγάλη αντλία χρησιμοποιείται σε μια εγκατάσταση οικιακής αποχέτευσης για να σπρώξει όλα τα απόβλητα σε όλη την εγκατάσταση.
Η πυκνότητα ισχύος τους διακρίνει αυτούς τους δύο τύπους κινητήρων ο ένας από τον άλλο. Η απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα όγκου ή μάζας (wattage) ονομάζεται πυκνότητα ισχύος. Για παράδειγμα, εάν έχετε έναν ηλεκτροκινητήρα με 1 ίππο που παράγει 1 ίππο ανά δευτερόλεπτο και έχει βάρος 100 λίβρες, τότε η πυκνότητα ισχύος θα ήταν 10 ίπποι/δευτερόλεπτο/λίβρα (10 ίπποι/δευτερόλεπτο). Εάν έχετε έναν ηλεκτροκινητήρα με ισχύ 3 ίππων που αποδίδει 1HP/s σε δεξαμενή βάρους 100 λιβρών, τότε η πυκνότητα ισχύος του θα είναι ίση με τριάντα hp/s/lb (30 hp/s/lb).
Σε γενικές γραμμές, οι υδραυλικοί κινητήρες μπορούν να προσφέρουν πολύ περισσότερο ή λιγότερο ισχυρές εξόδους σε χαμηλότερες πιέσεις σε σύγκριση με τους ηλεκτρικούς όταν λειτουργούν σε υψηλότερες πιέσεις. Ωστόσο, λόγω του μικρότερου μεγέθους τους από τους ηλεκτροκινητήρες, οι περισσότεροι από αυτούς τους υδραυλικούς κινητήρες τείνουν να είναι αναποτελεσματικοί σε συνολική βάση.
Η απόδοση της υδραυλικής αντλίας είναι συνήθως χαμηλότερη από την απόδοση του υδραυλικού κινητήρα
Οι απώλειες εμπλέκονται σε αυτό το σύστημα, για παράδειγμα η κατανάλωση ενέργειας και η τριβή. Το μέγεθος και ο τύπος της είναι αυτά που καθορίζουν την απόδοση μιας αντλίας. Σε σύγκριση με μια μεγάλη αντλία με παρόμοιο εσωτερικό όγκο, οι μικρότερες αντλίες έχουν υψηλή απόδοση.
Συνήθως, η απόδοση του υδραυλικού κινητήρα είναι υψηλότερη από αυτή μιας υδραυλικής αντλίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όλη η ενέργεια καταναλώνεται στην κίνηση του ρευστού μέσω ενός σωλήνα ή κυλίνδρου. δεν υπάρχουν απώλειες στο σύστημα. Το ποσό της ενέργειας που χάνεται εξαρτάται από το πόσο γρήγορα θέλετε να μετακινήσετε κάτι ή πόση δύναμη θέλετε να του ασκήσετε.
Η ταχύτητα της υδραυλικής αντλίας είναι τυπικά σταθερή ενώ η ταχύτητα του υδραυλικού κινητήρα μπορεί να μεταβληθεί
Σε αυτή την περίπτωση, η αντλία μπορεί να λειτουργήσει με κάποια ταχύτητα, ενώ ο κινητήρας μπορεί επίσης να οδηγήσει άλλα πράγματα με πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες από αυτήν.
Αυτό συμβαίνει επειδή οι αντλίες κατασκευάζονται για να κινούν το υγρό με σταθερό ρυθμό, ενώ οι κινητήρες είναι σχεδιασμένοι για υψηλές εισόδους ισχύος και γρήγορη περιστροφή. Η αντλία μπορεί να τραβήξει περισσότερο υγρό από αυτό που απαιτείται για να μετακινηθεί περαιτέρω, αλλά όταν φτάσει εκεί δεν θα σταματήσει μέχρι να αδειάσει υγρά.
Επιπλέον, αυτό σημαίνει ότι οι περισσότεροι κινητήρες έχουν σχεδιαστεί για να αποδίδουν καλύτερα σε υψηλότερες ταχύτητες από αυτές που χρησιμοποιούνται συνήθως. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν έχετε έναν κινητήρα που δηλώνεται ως 10,000 RPM (στροφές ανά λεπτό) και θέλετε να αυξήσετε την ταχύτητά του έως 20,000 RPM (1/2), τότε δεν υπάρχει πρόβλημα αφού εξακολουθούν να συνεργάζονται αποτελεσματικά αφού έχουν ίσο φορτίο.
Το μέγεθος της υδραυλικής αντλίας είναι συνήθως μικρότερο από το μέγεθος του υδραυλικού κινητήρα
Σε σύγκριση με μια υδραυλική αντλία, ένας υδραυλικός κινητήρας είναι γενικά μεγαλύτερος επειδή διαθέτει πρόσθετη ενέργεια και πρέπει να λειτουργεί με μεγαλύτερες ταχύτητες. Εάν η αντλία σας είναι μικρή, για παράδειγμα, με λίγες μόνο ιπποδυνάμεις. τότε ένας μεγάλος κινητήρας θα ήταν απαραίτητος για να ανταποκριθεί στη ζήτηση.
Μια υδραυλική αντλία θα είναι πάντα μικρότερη από τον υδραυλικό κινητήρα, επειδή το επίπεδο ισχύος της είναι χαμηλό και λειτουργεί σε χαμηλές στροφές. Για παράδειγμα, εάν έχετε μια μικρή αντλία λίγων ίππων, τότε θα χρειαστεί να αγοράσετε έναν μεγάλο κινητήρα για να καλύψετε τη ζήτηση.
Η υδραυλική αντλία έχει συνήθως χαμηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας από τον υδραυλικό κινητήρα
Ο λόγος είναι ότι ο υδραυλικός κινητήρας είναι κινητήρας AC ενώ η υδραυλική αντλία είναι κινητήρας συνεχούς ρεύματος. Η θερμοκρασία λειτουργίας ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος εξαρτάται από το πόσο ρεύμα αντλεί για να λειτουργήσει και πόση ισχύ αντλεί για να λειτουργεί σε πλήρη ταχύτητα. Η θερμοκρασία λειτουργίας μιας μηχανής DC χαμηλής ισχύος είναι χαμηλότερη από αυτή μιας μηχανής υψηλής ισχύος.
Η θερμοκρασία λειτουργίας μιας μηχανής AC ταιριάζει με τη συχνότητα και την τάση. Συγκεκριμένα, σε χαμηλές συχνότητες (20 Hz ή λιγότερο), λόγω του μικρού μεγέθους του, η θερμοκρασία λειτουργίας του είναι πολύ χαμηλή, με αποτέλεσμα να μπορεί να ψύχεται αρκετά εύκολα μέσω συστήματος ανεμιστήρα. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι σύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος έχουν ήδη εγκατεστημένους ανεμιστήρες ώστε να ψύχονται ακόμη περισσότερο. Ωστόσο, αν αυξήσουμε τη συχνότητα ή την τάση τους πάνω από τις ονομαστικές προδιαγραφές, τότε αρχίζουν να ζεσταίνονται αφού η ηλεκτρική τους αντίσταση αυξάνεται με υψηλότερες συχνότητες και τάσεις. Αυτό τους αναγκάζει να αντλούν ακόμη περισσότερη ισχύ από την πηγή, η οποία αυξάνει περαιτέρω την παραγωγή θερμότητας, έτσι ώστε να γίνονται πιο ζεστά από ό,τι θα ήταν εάν λειτουργούσαν σε χαμηλότερες συχνότητες και τάσεις!
Η υδραυλική αντλία έχει συνήθως μικρότερη διάρκεια ζωής από τον υδραυλικό κινητήρα
1. Ο υδραυλικός κινητήρας είναι βαρύτερος από την υδραυλική αντλία και ως εκ τούτου απαιτεί περισσότερη ισχύ για να ξεκινήσει.
2. Εάν η πίεση του υγρού σε έναν υδραυλικό κινητήρα δεν είναι υψηλότερη από αυτή σε μια υδραυλική αντλία, τότε θα παρουσιάσει δυσλειτουργία.
3. Η τσιμούχα του ρότορα του υδραυλικού κινητήρα δεν μπορεί να αντικατασταθεί όπως αυτή ορισμένων αντλιών, επομένως απαιτείται τακτική συντήρηση για αυτό το είδος.
4. Αυτοί οι κινητήρες δεν διαθέτουν επίσης θύρες πρόσβασης και στεγανοποιήσεις γύρω από φθαρμένα έμβολα, όπως αυτά που βρίσκονται σε άλλους τύπους αντλιών, καθιστώντας δύσκολη την επισκευή τους.
Το κόστος της υδραυλικής αντλίας είναι συνήθως υψηλότερο από το κόστος του υδραυλικού κινητήρα
Οι περισσότερες αντλίες είναι συνήθως σχεδιασμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με διαφορετικούς τύπους κινητήρων. Πρέπει να υπάρχει ένας σύνδεσμος κατάλληλου μεγέθους στη θέση του και επίσης να ασκείται κάποια πίεση πάνω τους. Ως εκ τούτου, μπορεί να μην είναι ελαφριές σε σύγκριση με άλλους τύπους αντλιών.
Από την άλλη πλευρά, είναι γενικά δυνατό οι υδραυλικοί κινητήρες να είναι ελαφρύτεροι από πολλά άλλα είδη κινητήρων και επίσης πιο συμπαγείς σε μέγεθος. Επιπλέον, δεν χρειάζονται ξεχωριστό σύστημα ψύξης, επειδή έρχονται ως συρμάτινες ψύκτρες. Ως εκ τούτου, οποιοσδήποτε τύπος κινητήρα μπορεί να χρησιμεύσει όπου δεν υπάρχει αρκετός χώρος για μεγαλύτερη αντλία ή όταν χρειαζόμαστε ισχύ έλξης σε χαμηλές ταχύτητες που δεν μπορεί να επιτύχει η μεγαλύτερη αντλία.
Η εσωτερική διαρροή του ίδιου τύπου υδραυλικού κινητήρα είναι μεγαλύτερη από αυτή της υδραυλικής αντλίας
Μια υδραυλική αντλία έχει μικρότερη εσωτερική διαρροή σε σύγκριση με αυτή του ίδιου τύπου υδραυλικού κινητήρα, επειδή ένας ηλεκτροκινητήρας έχει υψηλή εσωτερική διαρροή που πρέπει να μειωθεί. Ωστόσο, για την ελαχιστοποίηση της διαρροής από τους ηλεκτρικούς κινητήρες, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι αυτοί οι κινητήρες προορίζονται να λειτουργούν υπό συνθήκες υψηλής ταχύτητας και να παράγουν υψηλή ισχύ, επομένως η εσωτερική τους διαρροή θα είναι πολύ μεγάλη.
Ο λόγος για αυτό είναι ότι οι υδραυλικές αντλίες δεν έχουν έμβολα, από την άλλη πλευρά οι υδραυλικοί κινητήρες εκτελούν τη δουλειά τους με αντλία εμβόλου. Εξάλλου; Οι υδραυλικές αντλίες χρησιμοποιούν λάδι ως μέσο και όχι αέρα ή νερό ως μέσο μετάδοσης για να επιτύχουν μετάδοση υψηλής ταχύτητας και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.