EHA — 電気油圧アクチュエータ
電気油圧アクチュエータ(EHA)は、モーター技術、油圧伝動、サーボ制御を統合した高度に一体化された知能型油圧駆動システムです。これは高性能・知能化油圧ソリューションの発展における重要なトレンドを示しています。その主な利点は、サーボモーターで油圧ポンプを直接駆動することにより、アクチュエータの変位、速度、力を精密に制御できる点にあります。
1. 構造と動作原理
1. サーボモーター:動力源。速度と回転方向を正確に調整します。
2. 双方向固定ポンプ:モーターの回転を油圧流体の流れに変換します。
3. 油圧アクチュエータ:ポンプからの流体を受けて機械的運動を発生させます。
4. バルブグループ(オプション):安全弁および補充弁を統合可能。
5. センサー:位置、圧力、および力の信号を検出。
6. コントローラー:指令とフィードバックに基づいてモーターの動作をリアルタイムで調整。
作動原理:コントローラーは目標指令とセンサーからのフィードバックを比較し、モーターの回転速度、トルク、回転方向を継続的に調整することでポンプの流量および流れの方向を制御し、正確なアクチュエーター制御を実現する。
2. 主要な特徴
1. 高効率:スロットル損失のない容積式速度制御により、エネルギー利用率が大幅に向上。待機時の消費電力も非常に低い。
2. コンパクト設計:外部の油圧ユニットや複雑な配管を不要とし、設置を簡素化。
3. 高信頼性:密閉システムで漏れポイントが少なく、汚染に対する耐性が強い。
4. 高精度制御:サーボモーターによる直接駆動により、応答性が高く、位置、速度、力の制御が精密。
5. 低ノイズでメンテナンスが容易:静粛な運転性能とモジュラー設計により、診断およびサービスが簡単です。
3. 典型的な用途
1. 航空宇宙:制御面および着陸装置の作動。
2.産業用オートメーション:精密工作機械、射出成形機、ロボット関節。
3.試験装置:疲労試験装置、材料試験システム。
4.再生可能エネルギー:風力タービンのピッチシステム、太陽光追尾システム。
4. アプリケーション例
FAST(中国スカイアイ):500メートル口径球面電波望遠鏡は、リフレクターの調整とフォーカシングのために、ウラヌス社が開発したEHAアクチュエーター2,225台を装備しています。アクチュエーターはそれぞれ異なる位置に設置されているため、個別に力、速度、変位の制御が必要です。しかし、反射器を理想的な放物線形状に瞬時に再形成するためには、厳密な同期が不可欠です。このシステムは、高速応答性、ミリメートル級の精度、長期的な安定性、過負荷保護、故障耐性、および強力な電磁妨害に対する耐性を備えており、FASTの高感度と信頼性の高い長期運用を確実にしています。
ウラヌスEHAアクチュエーターは、ステッピングモーター、双方向ギアポンプ、サーボ油圧シリンダー、センサー、バルブ群、マイクロコントローラから構成され、精密な閉ループ制御を実現しています。2013年に設置されて以来、今日まで安定して稼働しています。
EHAアクチュエーターの電磁妨害(EMI)性能試験
中国国家天文台にある直径500メートルの電波望遠鏡の写真
中国国家天文台の電波望遠鏡の下に設置されたウラヌスEHA油圧アクチュエーター
著名な物理学者でノーベル賞受賞者の楊振寧氏がFASTプロジェクト(中国スカイアイ)を訪問
1. 電動油圧式アクチュエータープッシュロッド
シリンダ仕様:
内径: 80mm | ロッド直径: 45mm | ストローク: 170mm
作動圧力: 4MPa | 試験圧力: 30MPa
流体: L-HV32
パワーユニット仕様:
作動圧力: 4MPa | ポンプ排出行程: 1.6cc/rev
流体: L-HV32 | タンク容量: 0.31L
2. EHA ダイレクトドライブ電動油圧アクチュエータ
EHA ダイレクトドライブ電動油圧アクチュエータ
シリンダ仕様:
内径:70mm | ロッド直径:56mm | ピストンロッド内径:42mm
ストローク:200mm | 使用圧力:7.5MPa | 試験圧力:12MPa
定格推力:10kN
パワーユニット仕様:
使用圧力:7.5MPa | ポンプ排出行程:7cc/rev
流体:油圧油 | タンク容量:1.3L
3. EHA 単ロッド定速デジタル油圧シリンダ
シリンダ仕様:
内径:70mm | ロッド直径:56mm | ピストンロッド内径:42mm
ストローク:1000mm | 使用圧力:5MPa | 試験圧力:10MPa
定格推力:6.8kN
パワーユニット仕様:
作動圧力: 5MPa | ポンプ排気量: 7cc/rev
流体: 油圧油 | タンク容量: 0L | モーター出力: 300W