液壓泵排出的流量理論上正比于泵的轉速，而要驅使泵轉動,就要克服泵的負載轉矩。泵的負載轉矩正比于泵的排量和出口壓力：排量越大,出口壓力越高，負載轉矩就越大。本文興迪源機械帶來液壓機驅動泵用的原動機的分類、工作原理及應用。
一、液壓機驅動泵用的原動機分類：
液壓機驅使泵的原動機,一般有電動機和內燃機兩大類。
二、電動機的分類、工作原理及應用 ：
1）交流異步電動機：
固定液壓設備普遍使用交流電動，這是因為固定的交流電網現在幾乎到處都有。
用于驅動液壓泵的交流電動機至今為止絕大多數為異步電動機,因為，異步電動機可以通過簡單的開關(繼電器)和保護裝置直接與交流電網想接，結構簡單，結實,能效很高,一般可達80%~87%。
輸出功率從零點幾千瓦到幾百千瓦，足夠驅動液壓泵。且由于其在全世界大量生產,所以價格也相對低廉。
交流異步電動機的理論空載轉速：
n=120f/P （6-1）
式中f一交流電頻率,中國電網皆為50Hz;
p—極數，常見的有2極、4極、6極。
電動機極數越少,轉速越高,就可使用較小排量的泵獲得需要的流量，而且電動機價格相應也低。但因為,從式(6-1)可以算出,在中國,2極電動機的空載轉速為3000r/min，對很多液壓泵來說偏高了。而4極電動機的空載轉速為1500r/min，
因此應用較普遍。
交流異步電動機的實際轉速與負載轉矩有關（見圖6-20）。
圖6-20某4極交流異步電動機的實測轉矩特性
n一轉速T一負載轉矩A一起動工況點B一最大轉矩點C一額定工況點D一理論空載工況點
1)D-C-B是正常工作區。
如果負載轉矩減小,轉速就增加,最高至空載轉速(D點) ；
如果負載轉矩增大,轉速就降低,在約1300min時達到最大允許負載轉矩(B點),約為額定轉矩的2.5倍。所以,少量超載是可以的。
2)B-A是不穩定區,必須避免。因為，如果負轉矩超過最大允許負載轉矩的話，轉速就會下降,同時輸出轉矩減小,導致停轉。
從式(6-1)也可以看出,如果改變輸入的交流電頻率,就可以改變交流電動機的轉速,這被稱為變頻調速。長期以來,變頻設備價格昂貴,限制了變頻調速技術的應用,直到20世紀90年代,技術上才得到突破,價格大大下降,現在，甚全被用到了普通家庭空調。變頻調速技術現在也進入了液壓行業。目前已實現: 轉速范圍為3000~50r/min,輸出功率在100kW以上。
2）直流電動機：
因為移動設備的蓄電池一股都可以提供12V、24V或48V的直流電源,而微型直流電動機結構簡單、價格使宣,所以,在移動機械中,小功率的場合大多使用微型直流電動機驅動液壓泵(見圖6-21)。有些與控制閥和油箱結合成小型液壓動力站(見圖6-21b),有的甚至把電動機與液壓泵都裝在油箱里(見圖6-21c)。
圖6-21微型直流電動機驅動泵
a)電動機泵一體化(力士樂)b)小型動力站(德國 Fluitronics)c)電動機泵內置式(哈威）
1—電動機2一液壓泵3一油箱4一控制閥
從圖6-22所示的某微型直流電動機的特性曲線可以看出,在負載轉矩增加時：
圖6-22 微型直流電動機 (12V ，額定功率2kW) 的特性曲線
T-負載轉矩P-功率n-轉速I-電流A-額定工況
1)轉速會明顯下降,液壓泵出口的流量當然也會隨之下降。
2)電流上升,這會導致電動機線圈發熱,所以微型直流電動機一般只用于連續工作。
3） 直流伺服電動機：
如果在電動機中安裝轉速傳感器,根據轉速調整輸入電壓,從而使轉速保持在希望值,這樣就可以得到希望的流量。轉子制成細長形,這樣轉動慣量較小， 響應較靈敏，以適應變轉速調節流量（見圖6-23）。
圖6-23一個直流伺服電動機同時驅動兩個變量泵和一個定量泵（力士樂）
三、內燃機的工作原理及應用 ：
在移動設備中,目前普遍用作動力源的是內燃機:汽油機或柴油機,汽油機一般用于小型車輛，大型車輛及工程機械上普遍使用柴油機。 圖6-24所示為柴油機的轉速性能曲線。 從中可以看出,其特性與電動機明顯不同。
圖6-24某柴油機的轉速性能曲線
n一轉速R一輸出單位能量的耗油量Tmax—最大輸出轉矩
1)在轉速為1100~1200r/min時，可輸出的最大轉矩Tmax值最大。之后，隨著轉速增加，Tmax下降。
2)發動機的轉速是由負載和燃油供應量(通過油門)共同決定的。如保持燃料供應量不變，則負載增大時，轉速會下降。在負載不變時，增大燃油供應量會提高發動機轉速。在轉速約為1200r/min時，輸出單位能量的耗油量R最小。
所以，應該根據目標選擇發動機工作轉速：在需要發揮最高功率時，應工作在高轉速；如果要追求最低燃料消耗，則應該工作在低轉速。另外，發動機轉速越低，噪聲也越低。
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部分文段和圖片摘自：
《白話液壓》
作者：張海平
由興迪源機械編輯
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