HPU 모터 가이드: 유압 동력 장치의 유형, 크기, 선택 및 유지 관리

HPU 모터란 무엇이며 왜 중요한가요?

유압계에서 HPU는 유압 동력 장치를 의미하며 HPU 모터는 펌프 샤프트를 회전시키는 전기 원동기입니다. 그런 다음 펌프는 오일을 밸브를 통해 실린더 또는 유압 모터로 밀어 넣습니다. 모터, 펌프, 오일 탱크 및 제어 밸브는 일반적으로 하나의 소형 패키지로 조립되므로 구매자는 종종 전기 모터 자체가 아닌 완전한 모터 및 펌프 조립을 의미하기 위해 "HPU 모터"를 사용합니다.

모터는 유량과 압력 모두에 대한 상한을 설정합니다. 유량은 모터 속도와 펌프 변위에 따라 달라집니다. 압력은 모터 토크에 따라 달라집니다. 따라서 모든 모터 선택에는 추측이 아닌 계산이 필요합니다. 모터 크기를 추정하는 가장 빠른 방법은 표준 수력 방정식입니다. P(kW) = Q(L/min) x p(bar) / (600 x 에타) , 여기서 eta는 펌프와 모터의 결합 효율이며, 소형 기어 펌프 장치의 경우 일반적으로 0.75에서 0.85 사이입니다. 기계에 150bar에서 15L/min이 필요한 경우 10%의 안전 여유를 추가한 후 5.5kW 모터가 일반적인 대답입니다. 흐름과 압력이 어떻게 기계적 운동으로 변환되는지 이해하려면 다음을 참조하세요. 유압 시스템의 작동 원리에 대한 설명 .

HPU 모터 유형: AC, 브러시형 DC, 브러시리스 DC

세 가지 모터 제품군이 유압 동력 장치 제조를 지배합니다. 고정식 산업용 장비용 AC 유도 모터, 배터리 구동식 이동식 기계용 브러시형 DC 모터, 높은 사이클 및 소음에 민감한 응용 분야용 브러시리스 DC 모터입니다. 각 유형은 서로 다른 전원 및 듀티 프로필에 맞게 존재합니다.

AC 유도 전동기

AC 모터는 일반적으로 50 또는 60Hz에서 220~240V 단상 또는 380~415V 3상 주 전원으로 작동합니다. 4극 AC 모터는 약 50Hz에서 1450rpm ; 2극 버전은 약 2850rpm으로 회전합니다. AC 모터는 견고하고 저렴하며 수리가 쉽기 때문에 리프팅 플랫폼, 도크 레벨러, 공작 기계 클램핑 고정 장치, 파이프 절단기 및 용접 기계 등 대부분의 공장 설치 동력 장치에 사용됩니다.

브러시형 DC 모터

브러시형 DC 모터 run from battery voltage, usually 12V or 24V. They dominate the mobile equipment sector: truck tailboard lifts, dump trailer tilt systems, pallet stackers and mobile scissor lifts. A 24V brushed motor can draw 완전 부하 시 80A 이상 , 따라서 케이블 단면적과 DC 접촉기 정격은 나중에 고려하는 것이 아니라 모터 선택의 일부입니다.

브러시리스 DC 모터

브러시리스 DC 모터 replace mechanical brushes with electronic commutation. The result is higher efficiency, lower noise, less heat and a longer service life. For applications that start and stop dozens of times per hour, a 브러시리스 모터 유압 동력 장치 통합 컨트롤러와 기어 펌프를 갖춘 것은 매우 실용적인 선택입니다.

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HPU 모터 크기 조정 방법: 전력, 속도 및 토크

모터 크기는 세 가지 숫자로 시작됩니다. 시스템에 필요한 유량(분당 리터), 최대 작동 압력(bar), 결합된 유압-기계 효율입니다. 아래 공식을 적용한 다음 10~20%의 안전 여유를 더하고 가장 가까운 표준 모터 크기로 반올림합니다.

P(kW) = Q(L/min) x p(bar) / (600 x 에타)

실제 사례: 리프팅 플랫폼에는 150bar에서 15L/min이 필요합니다. 0.8의 효율로, P = 15 x 150 / (600 x 0.8) = 4.69kW , 따라서 다음 상용 규모는 5.5kW입니다. 10%의 안전 여유를 추가하면 계산된 값은 5.16kW가 되며 이는 여전히 동일한 5.5kW 프레임에 맞습니다. 이 계산 방법은 유압 부품 엔지니어가 기어 펌프 및 베인 펌프에 사용하는 표준 접근 방식입니다.

모터 속도와 펌프 변위 일치

유량은 펌프 변위, 모터 속도 및 체적 효율의 곱입니다. 0.9의 체적 효율을 갖춘 1450rpm 모터로 구동되는 6cc/rev 기어 펌프는 6 x 1450 / 1000 x 0.9 = 7.8L/분 . 더 높은 유량이 필요한 경우 펌프 용량을 늘리거나 모터 속도를 높일 수 있습니다. 변위가 증가하면 모터에 필요한 토크가 높아지며, 이로 인해 종종 다음 모터 프레임 크기로 이동하게 됩니다.

시동 토크 및 피크 부하 동작

꾸준한 실행 능력은 이야기의 절반에 불과합니다. 전체 시스템 압력에서 시동되는 모터는 펌프를 가속하고 밸브를 통해 차가운 ​​오일을 밀어내기 위해 높은 항복 토크가 필요합니다. 프레스, 리프팅 플랫폼 및 뒷문의 경우 로드 사이클이 최대 압력에서 시작되면 표준 유도 모터가 시동 시 멈출 수 있습니다. 시동 토크 등급이 강화된 모터를 선택하거나 압력 언로드 밸브를 추가하여 모터가 낮은 압력에서 시동되도록 하십시오.

전압, 듀티 사이클 및 작업 환경: 세 가지 선택 필터

전기 공급, 임무 분류 또는 환경이 변경되면 서류상 올바른 모터가 현장에서 여전히 작동하지 않을 수 있습니다. 세 가지 필터는 이러한 오류의 대부분을 제거합니다.

라인 전압 및 주파수

50Hz용으로 설계된 모터는 60Hz 공급에서 20% 더 빠르게 작동하며, 이로 인해 유량과 토크가 모두 변경됩니다. 좋은 명판에는 항상 전압, 주파수, 속도 및 서비스 요소가 나열되어 있습니다. 장치를 수출할 예정인 경우 생산을 시작하기 전에 모터 정격이 대상 그리드와 일치하는지 확인하십시오. 가변 주파수 드라이브를 사용하는 경우 모터는 조기 권선 고장을 방지하기 위해 인버터 작동에 적합한 절연 등급이 필요합니다.

의무 분류: S1, S3 및 S6

전기 모터는 S1에서 S10까지 작동 의무 분류를 받습니다. S1은 연속 운전을 의미하고, S3은 간헐적인 주기 운전을 의미하며, S6은 간헐적인 부하를 이용한 연속 운전을 의미합니다. 5초 동안 작동하고 30초 동안 정지하는 일반적인 유압 장치는 25~40%의 가동 시간으로 S3 모터를 사용할 수 있습니다. 사이클당 몇 분 동안 작동하는 화물 리프트에는 S1 등급 모터 또는 더 많은 열 마진을 갖춘 더 큰 S3 모터가 필요합니다.

보호 등급 및 소음 요구 사항

모터 엔클로저는 설치 장소와 일치해야 합니다. 깨끗한 실내 공기에는 일반적으로 IP54 모터가 사용됩니다. 먼지가 많은 작업장이나 세척 구역에는 IP65가 필요합니다. 표준 모터의 최대 주변 온도 정격은 40°C이므로 뜨거운 기계실에서는 정격을 줄여야 합니다. 사무실 옆의 유압식 화물 엘리베이터나 주거용 층 아래의 주차장과 같이 소음에 민감한 설비는 유압유가 권선을 냉각시키고 진동을 완화시키는 유침식 모터의 이점을 누릴 수 있습니다. 그 경우, 화물 엘리베이터용 저소음 유압 동력 장치 검증된 구성입니다.

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용도별 HPU 모터 선택

모터 우선순위는 기계에 따라 변경됩니다. 뒷문 리프트는 배터리 효율성을 중요하게 생각합니다. 공작 기계는 압력 유지에 관심이 있습니다. 로드블록 시스템은 짧은 펄스에 대해 최대 토크가 필요합니다. 모터 유형을 애플리케이션에 맞추는 것이 범용 모터를 선택하고 그것이 살아남기를 바라는 것보다 더 안정적입니다.

배터리 구동 물류 장비의 경우 낮은 배터리 전압에서 전류 소모가 주요 제약이므로 모터는 공칭 전압뿐만 아니라 방전 곡선과도 일치해야 합니다. 이 카테고리를 더 자세히 살펴보려면 다음을 읽어보세요. 구매자를 위한 DC 유압 동력 장치 안내 .

공작 기계 및 기타 복동식 작업의 경우 AC 복동식 유압 동력 장치 일반적인 공장 레이아웃은 클램핑 중에 모터가 펌프를 구동하고, 체크 밸브가 부하를 유지하며, 압력 스위치가 설정 지점에 도달하면 모터가 정지한다는 것입니다. 이러한 순서는 에너지 사용을 줄이고 작업장을 조용하게 유지합니다.

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HPU 모터 유지보수 및 일반적인 고장 징후

대부분의 HPU 모터 결함은 위장된 유압 결함입니다. 오일을 흡입할 수 없는 펌프, 너무 높게 설정된 릴리프 밸브 또는 차가운 점성 오일은 모터에 과부하를 줄 수 있습니다. 아래 목록은 원인을 빠르게 찾는 데 도움이 됩니다.

• 모터가 시작되지 않습니다. 공급 전압, 접촉기 코일, 열 과부하 트립 및 배터리 장치인 경우 DC 접촉기를 확인하십시오.
• 몇 초 후에 모터가 차단기를 작동시킵니다. 펌프가 잠겼는지, 릴리프 밸브가 막혔는지 또는 모터 권선이 단락되었는지 확인하십시오.
• 모터가 뜨거워집니다. 최대 부하에서 전류를 측정하고 명판과 비교합니다. 높은 전류는 일반적으로 과도한 오일 점도 또는 흡입 필터 막힘을 의미합니다.
• 연삭 소음: 모터 베어링, 커플링 정렬 및 펌프 장착 다리를 검사합니다.

간단한 유지 관리 일정으로 모터를 정격 온도 내로 유지합니다.

1. 매일: 오일 레벨을 점검하고, 이상한 소음이 있는지 듣고, 모터 케이스를 만져 과열 지점이 있는지 확인하십시오.
2. 월별: 정격 압력에서 작동 전류를 측정하고 추세 비교를 위해 값을 기록합니다.
3. 분기별: 권선 절연 저항을 측정하고 팬 커버를 청소합니다.
4. 매년: 소음이 발생하면 모터 베어링을 교체하고 커플링의 마모 여부를 점검하십시오.

모터와 펌프의 관계가 명확해지면, 유압 동력 장치는 기계식 동력 시스템에 비해 상대적으로 작동하기 쉽습니다. 대부분의 작동 매개변수는 압력 게이지와 전류 판독값에서 볼 수 있기 때문입니다.

FAQ: 구매자 및 유지보수 팀의 HPU 모터 질문

유압 동력 장치에는 어떤 모터가 사용됩니까?

대부분의 유압 동력 장치는 주전원으로 구동되는 산업용 장비에는 AC 유도 모터를 사용하고, 배터리로 구동되는 이동식 기계에는 12V/24V DC 모터를 사용합니다. 브러시리스 DC 모터는 더 조용하게 작동하고 브러시 교체가 필요하지 않기 때문에 고주기 모바일 장치에서 일반화되고 있습니다.

내 HPU의 모터 출력을 어떻게 계산합니까?

P = Q x p / (600 x 에타)를 사용하세요. Q는 필요한 유량(L/min), p는 최대 작동 압력(bar), eta는 결합 효율(보통 0.75~0.85)입니다. 10~20%의 여백을 추가하고 다음 표준 크기를 선택합니다.

기존 유압 동력 장치의 AC 모터를 DC 모터로 교체할 수 있습니까?

펌프, 전원 공급 장치 및 제어 시스템도 변경하는 경우에만 해당됩니다. AC 모터와 DC 모터는 속도-토크 곡선이 다르기 때문에 직접 교체하면 거의 항상 잘못된 흐름이 발생하거나 시동 토크가 부족해집니다.

HPU 모터의 S3 듀티 등급은 무엇을 의미합니까?

S3은 간헐적인 주기적인 의무를 의미합니다. 모터는 정격 온도를 초과하지 않고 10분 주기의 정의된 비율(예: 25%) 동안 작동할 수 있습니다. 장치가 10분 중 3분 동안 실행되는 경우 최소한 S3 30% 등급이 필요합니다.

HPU 모터가 계속 과열되는 이유는 무엇입니까?

일반적인 원인은 너무 높게 설정된 릴리프 밸브, 듀티 등급을 초과하는 연속 작동, 높은 오일 점도, 막힌 흡입 필터 또는 소형 모터 등입니다. 최대 압력에서 작동 전류를 측정하고 이를 명판의 최대 부하 전류와 비교하십시오.

브러시리스 DC 모터가 유압 동력 장치용 브러시 DC 모터보다 우수합니까?

빈번한 시작-정지 주기, 더 조용한 현장 및 더 긴 서비스 수명을 위해 그렇습니다. 브러시리스 모터는 더 효율적이고 더 시원하게 작동하며 교체할 브러시가 없습니다. 높은 구매 비용은 일반적으로 가동 중지 시간이 짧아지면 회복됩니다.

HPU 모터 선택을 위한 최종 권장 사항

가격이 아닌 듀티 사이클부터 시작하십시오. 사이클당 평균 작동 시간, 최대 압력 및 필요한 유량을 측정합니다. 모터 출력을 계산하고 전원과 일치하는 모터 제품군을 선택한 다음 시동 토크, 보호 등급 및 소음 제한을 확인하십시오. 적용 분야가 고주기 리프트이거나 조용한 설치인 경우 브러시리스 또는 오일 침지형 모터 및 펌프 패키지를 선택하십시오. 표준 공장 기계의 경우 S3 등급의 380V 유도 모터는 일반적으로 수명 비용이 가장 낮습니다.

확실하지 않은 경우 유압 동력 장치 제조업체에 유량, 압력 및 예상 사이클 시간을 제공하십시오. 이 세 가지 값은 4kW 또는 5.5kW 모터가 작업을 수행하는지 확인하는 데 충분하며 올바른 커플링, 탱크 용량 및 밸브 구성도 결정합니다. 첫날에 모터를 올바르게 선택했다면 나중에 장치를 정비하는 것이 훨씬 저렴할 것입니다.