【i专栏】马达串并联回路

科技   2025-01-07 07:00   上海  


串联和并联这两个概念在初中物理的时候大家都学过,在电路里的串联和并联也很常见。其实在液压系统里,串联和并联回路的应用也是非常广泛的。本次小编就和大家一起分3期内容,和大家一起看看液压马达的串联回路,并联回路,以及串并联回路的比较。

今天是第三期:液压马达的串并联比较。


1.什么是串并联马达混合?

液压马达的串联和并联混合是指将我们前两次提到的串联和并联的方式集成到一个回路中,可以实现多个马达的串联和并联之间迅速的切换。

如下图液压马达串、并联回路所示,采用二位四通阀1使两马达串联或并联来实现快慢速切换。电磁阀1断电时,马达2和马达3并联。电磁阀1带电时,液压马达2和马达3相串联,串联时两马达通过相同的流量,转速比并联时高,而并联时两马达工作压差相同,但转速较低。这种串联和并联两种情况下回路的输出功率相同。

在行走机械中,常常直接用液压马达来驱动车轮,这时就可利用液压马达串并联时的不同特性,来适应行走机械的不同工况

比如用于平地时为高速行驶,上坡时需要低速大转矩行驶的液压驱动


2.串并联马达混合的优缺点?

串联马达的优缺点如下表所示:

串并联马达的优点

串并联马达的缺点

1.串联马达的优点

2.并联马达的优点

1.管路排列复杂

2.系统维护难度大



3.串联马达和并联马达对比

1.速度

串联

在串联配置中,每个马达接收来自泵的全部流量。因此,每个马达的输出速度几乎与单独运行时相同。

并联

当并联配置中,系统的输出速度降低。这是因为来自泵的流量在多个马达之间分配,因此每个马达接收总流量的一部分,导致各个马达速度降低。

2.压力

串联

串联连接往往具有更高的压降,因为流体必须连续流过多个马达。这可能需要更强大的泵来维持足够的压力。

并联

与串联连接相比,并联往往具有较低的压降。这对于必须保持高流体压力的应用可能是有益的。

3.扭矩

串联

在串联配置中,扭矩输出是累加的。多个马达的组合扭矩高于单个马达的扭矩。这对于低速时需要高扭矩的应用是有益的。

并联

并联不易出现扭矩波动,因为每个马达独立运行。这对于需要稳定速度的应用来说是有利的。

4.负载

串联

在串联设置中,如果两个马达共享相同的负载,并且负载在它们之间平均分配。如果一个马达出现故障或遇到过大的阻力,另一个马达可以帮助补偿。

并联

在并联设置中,负载可以在两个马达之间不均匀地分配。如果一个马达遇到的阻力较小,它可能会在较低的负载下运行,而另一个马达则处理大部分负载。


5.效率/能耗

串联

串联配置的效率可能较低,尤其是在较高速度下,因为液压油必须通过两个马达,从而导致额外的摩擦和压力损失。这可能会导致整体系统效率降低

并联

并联通常效率更高,尤其是在较高速度下,因为每个马达独立运行并且不会影响另一个马达。不增加液压阻力有助于提高整体效率。

6.冗余/可靠性

串联

串联设置的冗余度较低,因为如果一台马达发生故障,整个系统可能会受到损害。

并联

并联配置提供内置冗余。如果一个马达发生故障,另一个马达可以继续运行。

7.响应速度

串联

由于速度降低和扭矩较高,串联配置的响应时间可能会较慢。这可能不适合需要快速变化速度或高动态性能的应用。

并联

并联设置通常可以提供更快的响应时间和更好的动态性能,因为每个马达都可以快速独立地调整其速度。这对于需要精确控制和输出快速变化的应用是有益的。


8.成本/复杂性

串联

串联配置在液压管道和控制方面往往更加简单,这可以降低整体系统的复杂性并可能降低初始成本。

并联

就液压管道、控制系统和用于平衡负载分布的分流器等附加组件而言,并联设置可能更加复杂且成本更高。



【i专栏】串并联马达回路系列:

一、串泵吗?不,串马达(点击查看)
二、马达并联回路(点击查看)
三、马达串并联回路


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