直流电机在液压泵领域的应用

液压泵几乎是所有行业使用的动力，包括建筑，钢铁铣削，采矿，制造，机械加工，重型设备等。它们的范围从小型泵到移动应用的液压动力装置，再到石油工业中用于抽运原油的大型液压泵，物料搬运，提升和牵引驱动器是一些最流行的应用领域。泵使用原动机的机械输入并将其转换为加压流体动力以执行工作，原动机可以是柴油机或汽油机。对于电动液压泵，主要的动作是电机，直流电机由于易于变速控制和“在瞬态条件下响应更快”而被用作泵驱动器已有数十年的历史了，低成本无刷直流电机的推出克服了有刷直流电机的更高维护要求。

液压泵分为两大类：旋转动力（离心）和正排量，离心泵采用旋转叶轮，该叶轮利用离心力将流体从泵的入口驱动到出口，根据离心泵的特定应用，它们有很多子类别。离心泵的常见类型包括潜水泵，灌注泵和轴向流。容积泵是液压泵的另一大类，离心泵通常使用齿轮，轮叶，隔膜或活塞来迫使一定量的流体通过进口到达泵的排放侧。容积泵的常见类型是齿轮，旋转叶片，螺杆，轴向活塞，隔膜，柱塞，径向活塞和蠕动泵。有些泵不能直接适用于两大类泵，它们构成了一个特殊类别，其中包括喷射器，液压柱塞泵，气举泵和收缩泵。

直流电机由于具有变速控制能力而被用作泵驱动电机，特别是在低速，简单的控制系统，高启动转矩和良好的瞬态响应的情况下。多年来，有刷，缠绕磁场直流电机已经成为用于泵应用的直流电机的主要类型。永磁（PMDC）和无刷直流电机的采用率更高，这主要是由于其简单紧凑的设计，高效率和功率密度，广泛的机架尺寸以及较少的维护需求。 PMDC电机的磁场来自强永磁体，可在所有运行速度和瞬变情况下提供改善的热性能和恒定磁场。永磁电机的性能类似于并联励磁电动机，它们在负载变化期间通常具有更大的速度波动，永磁体为这类电机提供了出色的热性能，使其可以用于连续工作的应用场合。

在较低速度下需要较高“部分负载”效率的应用是PMDC电机的典型应用， 尽管增加了对有刷缠绕磁场直流电机的维护，但这些电动机具有独特的优势，数十年来一直作为泵驱动器的支柱。 这些绕线型电机通常以串联磁场配置运行，具有很高的启动扭矩，并可以高速运行。由于它们取决于负载，它们的输出速度会随所施加的负载而变化，但是它们可以在短时间内产生很高的功率。它们通常用于具有较高负载，以较高速度以间歇占空比运行的泵应用中。 无刷直流电机克服了有刷直流电机常见的电刷维护问题，因此已被迅速采用，它们的特点是无电刷火花，高操作速度，高效率，紧凑的尺寸和快速的响应。

液压泵应用选择直流电机并确定其大小需要了解电机和泵的特性，这些因素有助于根据制造商提供的泵性能曲线将电机的马力（HP），额定满载电流（FLA）和扭矩规格与泵的流量，所需压力和速度范围内的容积效率进行匹配。泵电机的选择取决于多种因素，包括负载和扭矩要求，传动比，工作环境，效率，机架尺寸，安装配置，外壳类型，移动泵应用的电池安培/小时消耗等。

电机既具有驱动泵的能力，又具有所需的速度/转矩特性，满载时，电机的运行效率最高，避免电机尺寸过大或过小。此外，电机的安培数取决于所泵送流体的比重，应使用与泵送的实际流体相似的流体对电机进行测试，在计算电机尺寸时应考虑维修系数。维修系数是电机具有的过载能力，不会发生绝缘损坏。全封闭电机的NEMA标准服务系数为1.0，没有过载能力，服务系数范围是1.0到2.5，最常见的是1.15。占空比类型会影响电机的尺寸，因为它取决于泵的运行方式，任务类型包括：连续，短时间和间歇性周期性任务，运行非特定负载类型的电机可能会导致电机不可逆转的损坏。