유압 시스템은 수명이 길지만 전기 시스템만큼 효율적이지 않습니다. 전기 시스템은 또한 더욱 효율적인 작동으로 정밀한 위치, 속도 및 회전 속도 제어를 제공합니다. 폐쇄 루프 환경에서 작동하여 데이터 수집이 용이하고 사실상 유지 보수가 필요 없습니다.

실제로, 전기식 로드형 액추에이터가 고성능 유압 시스템에 필적하는 힘을 낼 수 있게 되면, 많은 응용 분야에서 유압 시스템을 대체할 수 있는 실용적인 대안이 될 것입니다. 성능과 한계를 평가하고 이를 시스템 목표 및 목적과 일치시키는 것이 해당 응용 분야에 가장 적합한 선택을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

수십 년 동안 유압 실린더는 고하중 응용 분야에 적합한 유일한 기술이었습니다. 유압 시스템은 견고하고 설치가 비교적 간단할 뿐만 아니라 단위 힘당 비용도 저렴합니다. 유압 실린더가 오랫동안 사용되어 온 것은 당연한 일입니다.사실상직선으로 이동해야 하는 거의 모든 무거운 물체를 구동하는 데 적합한 선택입니다. 빠르든 느리든, 위아래로 이동하든 상관없이, 금속 프레스, 컨베이어 벨트, 크레인, 톱 등 다양한 용도로 사용됩니다.

전동식 로드 액추에이터(전동 실린더라고도 함)는 유압식 액추에이터를 대체할 수 있는 최신 모션 기술입니다. 전동식 액추에이터는 유압식 액추에이터에 비해 유연성, 정밀도, 신뢰성이 뛰어나며, 점점 더 강력한 힘을 발휘할 수 있습니다.

유압 시스템에 비해 전기 시스템의 장점을 이해하면 특정 용도에 가장 적합한 시스템을 선택하는 데 도움이 됩니다. 또한, 몇 가지 중요한 전환 요령을 숙지하면 유압식에서 전기식 구동 방식으로 성공적으로 전환할 수 있습니다.

유압: 몇 가지 단점을 가진 구식 기술

유압 장비 운영자들은 장비를 원활하게 작동시키는 방법을 알고 있지만, 여전히 어려움과 단점이 존재합니다. 유압 시스템은 누출이나 고장이 발생할 가능성이 높으며, 그 과정은 번거롭고 시간이 많이 소요됩니다. 또한, 생산 부품이나 제품을 폐기해야 할 수도 있습니다. 유압 시스템은 압축기 설치에 비교적 넓은 공간이 필요하며, 정기적인 유지보수와 수동 전환 작업이 필수적입니다. 게다가 소음이 크고, 온도 변화에 민감하며, 다중 위치 제어 기능이 정밀하지 않고, 개방 루프 방식으로 작동하여 기계 제어에 필요한 데이터 수집이 복잡하다는 단점도 있습니다.

향상된 동작 제어를 위한 전기 액추에이터

엔지니어들이 유압 실린더 시스템보다 전기 액추에이터 시스템을 선택하는 주된 이유는 동작 제어 기능의 유연성 때문입니다.

1. 위치 제어 - 여러 위치로 정확하게 제어
2. 속도 제어
3. 가속 및 감속 제어
4. 출력력의 정밀 제어
5. 이러한 모든 동작 변수를 실시간으로 정교하게 제어할 수 있습니다.

서보 드라이브 및 모터 시스템과 결합된 전기 액추에이터는 위치를 무한대로 제어할 수 있게 해주며, 정확성과 반복성은 유압 시스템보다 훨씬 뛰어납니다.

표준 유압 시스템은 종단 간 위치 제어에는 탁월하지만, 이러한 실린더를 이용한 중간 스트로크 위치 제어는 더 복잡하며 제어 밸브와 작업자의 도움이 필요합니다. 중간 스트로크 위치 제어는 개방 루프 방식이므로 작업자가 허용 가능한 위치를 결정해야 합니다. 또한 속도 제어는 제어 밸브를 통해 이루어지며, 작업자가 적용 분야에 적합한 속도를 설정해야 하는데, 정확한 속도 설정을 맞추는 것은 종종 어렵습니다.

속도 설정이 조정되면 유압 실린더에서 필요한 압력 출력은 압력 밸브를 통해 조절됩니다. 이 또한 일반적으로 작업자가 목표 압력을 수동으로 설정해야 합니다. 더욱이 유압 실린더의 위치, 속도 및 압력의 반복성은 마모된 씰, 누출, 압력 강하, 펌프 작동으로 인한 압력 급증 및 기타 유지보수 관련 요인으로 인해 저하됩니다. 오일 품질과 점도가 온도에 따라 변동하는 생산 환경에서는 매일, 매월(심지어 매년) 일관된 성능을 얻기가 어렵습니다. 따라서 목표 성능 수준을 유지하려면 작업자의 지속적인 개입이 필수적입니다.

서보급 속도 제어는 정확합니다.

전동 액추에이터는 서보 제어 시스템과 결합될 때 더욱 많은 이점을 제공합니다. 여러 축을 제어할 수 있는 서보 컨트롤러는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 기성품입니다. 컨트롤러와 전동 액추에이터는 복잡한 다축 구성에서도 쉽고 비용 효율적으로 연동될 수 있습니다. 하나 또는 여러 개의 전동 액추에이터의 속도를 정밀하고 지속적으로 제어할 수 있으며, 정지하거나 목표 위치를 지나치지 않고도 한 속도에서 다른 속도로 부드럽게 전환할 수 있습니다.

또한, 가속 및 감속의 서보 제어는 전기 액추에이터가 급정거하거나 갑자기 작동하는 것을 방지합니다. 이는 기계 프레임 요소에 가해지는 스트레스를 줄이고 충격 하중을 견딜 수 있도록 구조물을 과도하게 설계할 필요성을 없애줍니다. 모든 움직임은 부드럽게 이루어지므로 기계 진동이 허용되지 않거나 공정 속도를 제한할 수 있는 핵심 공정에서 전기 액추에이터가 원활한 움직임을 제공할 수 있습니다.

서보 시스템에서 액추에이터 출력력은 서보 모터에 흐르는 전류를 통해 제어됩니다. 서보 컨트롤러는 전류를 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 거의 모든 전기 액추에이터는 작업 지점에서 정확하고 반복 가능한 힘 출력을 제공합니다.

전동 액추에이터의 또 다른 중요한 특징은 모든 동작 프로파일 변수를 프로그래밍 방식으로 제어할 수 있다는 점입니다. 따라서 작업자가 해야 할 일은 PLC 또는 다른 컨트롤러의 프로그래밍 환경에 목표 성능 변수를 입력하는 초기 설계 시간뿐입니다. 일단 설정이 완료되면 매일, 매달, 매년 동일한 작업이 반복됩니다. 장비에 탑재된 HMI(인간-기계 인터페이스) 화면을 통해 위치, 속도, 힘, 가속도 및 감속도를 언제든지 표시하고 조정할 수 있어 장비의 유연성을 극대화할 수 있습니다.