Sistemas de Atuadores Hidráulicos Híbridos vs Tradicionais

Com o HAS combinamos a controlabilidade dos atuadores eletromecânicos com a densidade de potência, vida útil mais longa e capacidades de força resistiva dos sistemas hidráulicos tradicionais. O híbrido resultante oferece soluções de rastreamento robustas e de longa duração para energia solar e sistemas de atuação para sistemas eólicos, hídricos e outros sistemas de energia renovável, bem como aplicações de combustíveis fósseis.

Bruce Besch | Parker Hannifin Corporação

A Parker Hannifin é líder global na Fortune 250 em tecnologias de movimento e controle, com grupos que abrangem quase 70 divisões em todo o mundo e atendem a mais ampla gama de indústrias, incluindo Aeroespacial e Energia. Bruce Besch é gerente de vendas de sistemas de movimento avançado na divisão de cilindros e tem responsabilidades de desenvolvimento de produtos e suporte para produtos elétricos, mecânicos e híbridos.

A necessidade da funcionalidade “Plug and Play” foi um fator chave. Os dispositivos precisam ficar mais inteligentes e eficientes para sobreviver na economia atual. Nosso objetivo era fornecer aos clientes um atuador que se parecesse com um atuador elétrico, mas que tivesse a densidade de potência e os sistemas à prova de falhas comumente encontrados em sistemas hidráulicos tradicionais. Buscamos a simplicidade, com 3 níveis de operação, controle liga/desliga simples, comumente usado em rastreamento solar, controle de velocidade e direção para uso em atuação de válvulas para o mercado de geração de energia hidrelétrica e, por último, unidades de barramento/rede que simplesmente conecte-se às redes do cliente, permitindo que ele fale com ele e recupere informações sobre o atuador com controles simples de 2 fios.

A principal razão pela qual o nosso design é superior é que adotamos uma abordagem do “melhor dos dois mundos”, otimizando os melhores recursos das duas tecnologias tradicionais. Com o HAS combinamos a controlabilidade dos atuadores eletromecânicos com a densidade de potência, vida útil mais longa e capacidades de força resistiva dos sistemas hidráulicos tradicionais. O híbrido resultante oferece soluções de rastreamento robustas e de longa duração para energia solar e sistemas de atuação para sistemas eólicos, hídricos e outros sistemas de energia renovável, bem como aplicações de combustíveis fósseis. Aqui estão comparações lado a lado entre os sistemas hidráulicos tradicionais e EM, versus nosso design híbrido:

Sistemas de atuadores hidráulicos tradicionais adote uma abordagem de projeto mais centralizada, com uma unidade de potência com motor elétrico, reservatório da bomba e válvulas relacionadas localizadas remotamente dos atuadores. Você precisa passar mangueiras ou tubos até o atuador. Os reservatórios hidráulicos são normalmente grandes e abertos para respirar, à medida que os atuadores são movidos, retirando óleo do reservatório quando se estendem. Os contaminantes e o ar úmido são sugados para dentro do reservatório por padrão, sendo o reservatório um ponto de entrada comum para contaminantes. A umidade condensará na parte superior do reservatório e ocorrerá ferrugem junto com a mistura da água com o óleo, o que aumentará o Número de Ácido Total (TAN) do fluido. À medida que o TAN aumenta, a vida útil da vedação diminui. O controle é conseguido através do uso de válvulas eficazes, e existem várias em diferentes pontos.

Com sistemas de atuadores hidráulicos, você precisa de uma válvula de controle direcional para controlar a direção, uma válvula do tipo controle de fluxo para regular a velocidade e válvulas redutoras para controlar o empuxo do atuador. Você pode atualizar para uma válvula do tipo proporcional e consolidar em uma válvula comum. Porém, todos esses componentes geram perda de pressão, que consome energia e desenvolve calor, exigindo assim a adição de um trocador de calor.

Por outro lado, nosso projeto de Sistema de Atuadores Híbridos (HAS) consolida todo o sistema hidráulico em um único componente localizado no atuador. Exigindo o uso para simplesmente conectar alguns cabos localmente no ponto de uso. Controlamos a direção alterando a direção do motor elétrico, a velocidade é regulada controlando as RPM da bomba e o empuxo é regulado controlando o torque do motor, a perda de pressão é mantida ao mínimo sem desperdiçar energia como na hidráulica tradicional. Nossas unidades HAS são hidrostáticas, o que significa que o fluido está contido em um sistema de circuito fechado. O fluido de retorno é direcionado de volta para a bomba e não para o reservatório. Como os atuadores têm requisitos de volume diferentes devido à área da haste, o óleo de reposição é extraído/devolvido do nosso reservatório integral. Nosso design de reservatório com patente pendente é selado com uma barreira que se expande e contrai como um pulmão, evitando que contaminantes transportados pelo ar e umidade sejam ingeridos no sistema. Nosso projeto também reduz o tamanho dos reservatórios de 10 galões para menos de um galão de fluido.