在这里，我们比较这两种线性运动技术-并提示一个常见的尺寸错误，当转换为电动驱动。
通过瑞安Klemetson•业务发展经理| Tolomatic, Inc
液压系统使用寿命长，但效率不如电动系统。电气系统也提供精确的位置，速度和速度控制更有效的操作。它们运行在一个闭环环境中，便于数据收集，而且几乎不需要维护。
事实上，随着电动杆式执行器能够提供与高端液压系统相当的力，它们将在许多应用中成为液压系统的可行替代品。评估功能和限制，并使它们与系统目标和目标保持一致，将有助于确定应用程序的最佳选择。
首先一些背景:几十年来，液压缸一直是高强度应用的唯一可行技术。液压是坚固的，相对简单的部署-加上提供较低的单位力成本。难怪液压缸一直是事实上的选择动力几乎任何沉重的物体，必须在直线移动，无论是快或慢，上，下，包括金属压机，传送带，起重机，锯子，和许多其他。
电动杆执行器(有时被称为电动气缸)是最新的运动技术，可以替代液压。相对而言，电动执行机构更加灵活、精确和可靠，其受力能力也越来越强。
了解电动系统相对于液压系统的优势将有助于确定应用的最佳选择。此外，了解一些重要的转换技巧，以确保从液压驱动到电力驱动的应用程序的成功过渡。
液压:一项遗留技术，有一些缺点
操作人员知道如何使他们的液压机保持运转。不过，也有挑战和缺点。有了液压系统，就不是如果但当液压系统会泄漏或损坏。清理工作既麻烦又耗时。生产部件或产品可能必须报废。液压系统也需要相对较大的压缩机占地面积，以及定期维护和手动切换。此外，液压系统噪声大，容易受温度波动影响，没有精确的多位置功能，并运行开环，这使得机器控制使用的数据收集复杂化。
改进运动控制的电动执行器
工程师选择电动执行器系统而不是液压缸系统的主要原因是其运动控制能力的灵活性:
- 位置控制-多个位置的准确性
•速度控制
•加减速控制
•输出力的精确控制
•先进的动态控制所有这些运动变量。
电动执行器，加上伺服驱动和电机系统，允许对位置进行无限控制，精度和重复性远远超过了液压系统。
标准液压系统擅长于端到端定位应用，但使用这些液压缸的中冲程定位更加复杂，需要一个控制阀和操作人员的帮助。中冲程定位是开环的，需要操作员决定哪个位置是可接受的。更重要的是，速度控制是通过控制阀进行监控的，同样需要操作人员拨入应用程序可接受的速度，尽管达到精确的速度设置通常是困难的。
一旦速度设置被调整，液压缸所需的压力输出通过压力阀进行调节。同样，这通常需要操作员拨入目标力。此外，液压缸的位置、速度和力的重复性会因密封件磨损、泄漏、压降、泵引起的尖峰以及其他与维护相关的因素而降低。在油的质量和粘度随温度波动的生产环境中，很难获得日复一日或逐月(更不用说年与年)的可重复性能。因此，要获得目标性能水平，需要操作员不断干预。
伺服液压系统需要额外的部件
更先进的伺服液压系统可以精确控制位置、速度和力，但它们需要额外的组件——伺服控制器、电液伺服阀和位置反馈装置(如线性换能器)——这增加了液压系统的复杂性、占地面积和成本。这些元件控制进入液压缸的压力和流量，类似于伺服驱动器控制伺服马达的电流。液压也有更先进的控制器，允许多个轴协调在一起。然而，这在液压系统中是罕见的，这些控制器增加了整个系统的复杂性和成本。此外，它们可能相当敏感，需要进行严格维护以确保目标性能。
伺服级速度控制准确
当电动执行器与伺服控制系统相结合时，还有更多的好处。伺服控制器能够指挥多个轴是现成的组件。控制器和电动执行器可以在复杂的多轴配置中轻松(且成本有效)协调。一个或多个电动执行器的速度是精确和连续控制的-可以很容易地从一个速度混合到另一个，而不停止或超过目标位置。
此外，加速和减速的伺服控制防止电动执行机构撞击到硬停止或震动进入行动。这反过来又消除了对机架元件的压力，并需要过度设计结构来承受冲击载荷。所有的运动都将是平稳的，以使电动执行机构向关键任务过程传递平稳的运动，在这些过程中机器振动是不可接受的或可能限制过程速度。
在伺服系统中，驱动器的输出力是通过电流进入伺服电机来控制的。由于伺服控制器对电流有精确的控制，几乎所有的电动执行器都能在工作点提供精确和可重复的力输出控制。
电动执行器的另一个重要特点是能够提供所有运动轮廓变量的可编程控制。因此，唯一需要操作员交互的是u-front设计时间，将目标性能变量构建到PLC或其他控制器的编程环境中。一旦设置好，操作将逐日、逐月、逐年重复。设备上的人机界面或HMI屏幕可以显示(并允许调整)位置，速度，力，加速和减速在任何时间，最大限度的机器灵活性。
电动执行器的受力能力
由于它们的高工作压力，液压缸系统产生极高的力。典型压力范围为1800 ~ 3000 psi (124.1 ~ 206.8 bar)。在一些高压液压系统中，额定压力可达5000 psi (344.7 bar)，这进一步强调了液压的功率密度。因为液压缸的工作原理是力=压力x面积流体功率，高压使较小的缸可以达到非常大的力。例如,3。和5。在2,200 psi的压力下，气缸可以分别达到约15,000 lbf (66,723.3 kN)和43,000 lbf (191,273.5 kN)。然而，液压缸通常不能充分发挥其输出力的能力。相反，它们通常是超大的，以提高控制能力。
我们将在linemotiontips.com上的本系列的第2部分中探索，当切换到电驱动时，这种过大的尺寸可能会使估算轴所需的力变得复杂……但仔细的计算可以避免这个问题。
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