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유압(Hydraulic) : 전기 구동 장치(Electric Drives) 발전의 원동력 | 파카코리아

variable flow vane pump

변속 유압 펌프(the variable-speed hydraulic pump)는 에너지 절감, 출력 밀도, 그리고 일시적 소음 저감이 가능하여 현재 미디어에서 가장 잘 알려진 압력 공급 시스템으로 회자되고 있습니다.

또한 이 펌프는 유압 기술이 전기 구동 장치의 발전에 얼마나 기여할 수 있는지를 보여주는 좋은 예이기도 하죠.

 

 

 

보통 변속 펌프(the variable-speed pump)를 홍보할 때 "독립형 개별 드라이브가 곧 유압의 미래"라고 언급하기도 합니다. 이는 경제적으로 유압 장치가 전기 기계식 시스템보다 유리하기 때문입니다.

물론, 전기 유압 액추에이터(electrohydraulic actuators)도 장점들이 있지만, 전기 기계식 구동 장치(electromechanical drives)는 상대적으로 가격이 비쌉니다. 그 이유는 바로 전기 모터와 컨버터에 있는데 구동 장치마다 고정 모터가 필요하기 때문에 장치가 커지고 비싸지기 때문입니다.

이러한 원칙을 유압에 적용해보면 펌프의 선택이 4상한 동작(four-quadrant operation)에 적합한 제품으로 제한되어 제품의 선택권이 제한되고 비용도 늘어납니다.

 

경제적으로 유압 장치가 전기 기계식 시스템보다 유리한 이유는, 전기 모터가 중앙 공급 장치에 여러 번 사용되고 적합한 2상한 펌프(two-quadrant pumps)의 종류가 다양하기 때문입니다. 이는 중앙 공급 장치가 파이프와 호스로 구동 장치에 연결되므로 유압 구동 장치를 아주 작게 만들 수 있고 어느 방향에서든 동력을 공급할 수 있게 됩니다.

 

※ 4상한 동작(four-quadrant operation)

펌프 라인: 펌프&모터기능 / 탱크 라인: 펌프&모터기능, 양방향 펌프 라고도 말함

 

※ 2상한 펌프(two-quadrant pumps)

흐름의 방향과 관계없이 펌프의 P 라인과 T 라인이 불변 상태를 유지하는 펌프. 즉 P는 항상 고압, T는 항상 탱크에 연결

(Pumps in which the P- and T-attachments on the pump remain in place unchanged, regardless of the direction of flow; that is, the high pressure is always on P, and T is always connected to the tank)

 

▶전기 모터(electric motors)에 유압 펌프 연결(hydraulic pumps)

 

Variable Flow Vane Pump: The Hydraulic Solution for the Evolution of Electric Drives - vane pump - Parker Hannifin

유압 펌프(hydraulic pumps)를 전기 모터(electric motors)와 연결할 때에는 유압 특성, 전기적 특성, 그리고 기계적 특성을 기준으로 구성 형식에 따른 각 시스템의 작동을 고려해야 합니다.

유량 조절 펌프(an adjustable-flow pump)를 적용하거나 변속 모터( a variable-speed electric motor)에 고정 용량펌프(a fixed-displacement pump)를 적용하여 가변 유압 유량(A variable hydraulic flow)을 만들 수 있습니다.

▶ 유압 펌프 제품 보기 클릭

 

또는 아래 <그림 1>과 같이 변속 전기 모터에 가변 유량 펌프를 조합하는 방법도 있습니다.

  • 그림 1

Variable Flow Vane Pump: The Hydraulic Solution for the Evolution of Electric Drives - variable flow diagram

 

 

 

연구에 따르면 <그림 1>의 세가지 조합 중 마지막에 있는 것이 에너지 효율이 가장 높고 동시에 제일 비싸기도한 조합입니다. 만일 유속이 낮은 경우라면 비용적으로 저렴한 고정 용량 펌프(fixed-displacement pumps)를 활용하는 방식이 효율적입니다.

 

따라서, 속도가 일정한 비동기 모터(a constant-speed asynchronous motor)에 가변 용량 펌프( a variable-flow pump)를 적용하는 방법이 가장 오래되었지만 사실상 가장 적합한 솔루션이라고 할 수 있습니다.

 

 

이번 블로그 기사 작성에 이종현 과장 (마케팅 매니저, 파카코리아 Motion System 디비전), 이승훈 과장 (세일즈 엔지니어, 파카코리아 Mobile Hydraulic)이 도움을 주셨습니다.

이종현_파카코리아_MSDK_마케팅매니저

 

이종현 과장 (마케팅 매니저, 파카코리아 Motion System 디비전),

이메일 : jonghyeon.lee@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

파카코리아_모바일_유압_세일즈_엔지니어_이승훈

 

이승훈 과장 (세일즈 엔지니어, 파카코리아 Mobile Hydraulic Sales)

이메일 :seunghoonh.lee@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

 

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연구에 따르면 <그림 1>의 세가지 조합 중 마지막에 있는 것이 에너지 효율이 가장 높고 동시에 제일 비싸기도한 조합입니다. 만일 유속이 낮은 경우라면 비용적으로 저렴한 고정 용량 펌프(fixed-displacement pumps)를 활용하는 방식이 효율적입니다.

 

따라서, 속도가 일정한 비동기 모터(a constant-speed asynchronous motor)에 가변 용량 펌프( a variable-flow pump)를 적용하는 방법이 가장 오래되었지만 사실상 가장 적합한 솔루션이라고 할 수 있습니다.

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