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SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
SMC無桿氣缸的原理及結構簡單，易于安裝維護，對于使用者的要求不高。電缸則不同，工程人員必需具備定的電氣知識，否則極有可能因為誤操作而使之損壞。
?。?）輸出力大。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比；而電缸的輸出力與三個因素有關，缸徑、電機的功率和絲桿的螺距，缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大。個缸徑為50mm的氣缸，理論上的輸出力可達2000N，對于同樣缸徑的電缸，雖然不同公司的產品各有差異，但是基本上都不超過1000N。顯而易見，在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢。
?。?）適應性強。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵、防水能力，可適應各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故，對環(huán)境的要求較高，適應性較差。
電缸的優(yōu)勢主要體現在以下3個方面：
?。?）系統構成非常簡單。由于電機通常與缸體集成在起，再加上控制器與電纜，電缸的整個系統就是由這三部分組成的，簡單而緊湊。SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
（2）停止的位置數多且控制精度高。般電缸有低端與之分，低端產品的停止位置有3、5、16、64個等，根據公司不同而有所變化；產品則更是可以達到幾百甚上千個位置。在精度方面，電缸也具有的優(yōu)勢，定位精度可達¡0.05mm，所以常常應用于電子、半導體等精密的。
?。?）柔韌性強。毫無疑問，電缸的柔韌性遠遠強于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進行連接，對電機的轉速、定位和正反轉都能夠實現控制，在定程度上，電缸可以根據需要隨意進行運動；由于氣體的可壓縮性和運動時產生的慣性，即使換向閥與磁性開關之間配合地再好也不能做到氣缸的準確定位，柔韌性也就無從談起了。
在技術方面，本人認為電動和氣動各有所長，電動執(zhí)行器的優(yōu)勢主要包括：
（1）結構緊湊，體積小巧。比起氣動執(zhí)行器，電動執(zhí)行器結構相對簡單，個基本的電子系統包括執(zhí)行器，三位置DPDT開關、熔斷器和些電線，易于裝配。
?。?）電動執(zhí)行器的驅動源很靈活，般車載電源即可滿足需要，而氣動執(zhí)行器需要氣源和壓縮驅動裝置。
?。?）電動執(zhí)行器沒有“漏氣”的危險，可靠性高，而空氣的可壓縮性使得氣動執(zhí)行器的穩(wěn)定性稍差。
SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC無桿氣缸，SMC氣缸/39529829/39529830：單榮兵
?。?）不需要對各種氣動管線進行安裝和維護。
?。?）可以無需動力即保持負載，而氣動執(zhí)行器需要持續(xù)不斷的壓力供給。
?。?）由于不需要額外的壓力裝置，電動執(zhí)行器更加安靜。通常，如果氣動執(zhí)行器在大負載的情況下，要加裝消音器。
?。?）電動執(zhí)行器在控制的精度方面更勝籌。
?。?）氣動裝置中的通常需要把電信號轉化為氣信號，然后再轉化為電信號，傳遞速度較慢，不宜用于元件數過多的復雜回路。
而氣缸的優(yōu)勢則在于以下4個方面：
?。?）負載大，可以適應高力矩輸出的應用（不過，現在的電動執(zhí)行器已經逐漸達到目前的氣動負載水平了）。
（2）動作迅速、反應快。
?。?）工作環(huán)境適應性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射和振動等惡劣工作環(huán)境中，比液壓、電子、電氣控制更*。
?。?）行程受阻或閥桿被扎住時電機容易受損。
購買和應用成本比較
從總體上來講，電伺服驅動比氣動伺服驅動要貴，但也要因具體要求及場合而定。有些小功率的直流電機構成電動滑臺（電伺服系統）實際上比氣動伺服系統要便宜。
如：當負載為1.5kg、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間、精度為¡0.1mm、加速度2.5m/s2等工況條件時，FESTO公司采用小型電動滑臺、控制器、馬達電纜、控制電纜、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統，其價格就比氣動伺服系統便宜25%。同樣，對于帶活塞桿電缸也是如此。需要說明的是如果采用交流電機的話，所組成的電伺服系統的價格要比氣動伺服系統高出40%左右。
從購買和應用成本來看，目前氣缸還是具有比較明顯的優(yōu)勢的。對于氣動系統來說，控制系統及執(zhí)行機構都非常簡單，每個氣缸只需配置個電磁閥就可完成氣路的切換，進行運動控制，氣缸發(fā)生故障的概率也比較小，維護簡單方便，成本也低。
而對于電動執(zhí)行器來說，雖然電能的獲得比較簡單，能量成本較低，但購買及應用成本較高，不僅需要配置電機，還需要套機械傳動機構以及相應的驅動元件。同時使用電動執(zhí)行器需要很多保護措施，錯誤的電路連接、電壓的波動及負載的超載都會對電驅動器造成損壞，因此需要在電路及機械上加裝保護系統，增加了很多額外的費用支出。另外，由于電動執(zhí)行器驅動單元的參數化設置較多，且集成度高，所以其旦發(fā)生故障，就要更換整個元件。而且當系統需要的驅動力增加時，也要成套更換元件才能實現。因此綜合比較可以看出氣缸在購買及維護成本上有較大優(yōu)勢。
能源效率比較
我們研究的結果表明，在往復運動周期較短（小于1min）的水平往復運動中，電動執(zhí)行器的運行能耗通常低于氣缸的運行能耗，即更節(jié)能。而在往復運動周期較長（大于1min）時，氣缸竟然變得更節(jié)能。這是由于終端停止時電動執(zhí)行器的控制器通常需要消耗約10W的電力，而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露，般低于1W，即終端停止時間越長，對氣缸越有利；其次電機在連續(xù)旋轉條件下的額定效率可達90%以上，但在直線往復運動（絲杠轉換）中的臺形加減速旋轉條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復運動時，夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執(zhí)行器以克服重力，而氣缸只需關閉電磁閥即可，耗電極少。因此在豎直往復運動時電動執(zhí)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢不是很大。
由上可見，電機本身效率很高，但在往復直線運動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗，電動執(zhí)行器未必定比氣缸節(jié)能，具體比較取決于實際的工作條件，即安裝方向、往復運動周期和負載率等。
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