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문제 정의
- 다음으로 거의 같은 조건으로 전기식 구동 시스템을 사용하여 부하를 이동시키는 경우를 생각해 보자. 그림 4와 같이 부하를 직선으로 움직이는 경우에는 리니어모터를 사용하는 것도 생각할 수 있지만 아직 다양한 특성을 가지는 리니어모터를 입수하는 것이 용이하지 않다.
- 본 절에서는 공기압 시스템의 특징을 명확하게 하고 그러한 특징과 에너지절약과의 관계를 생각해본다.
- 액추에이터로 사용한다면 위치제어 또는 속도제어용으로 사용했을 때의 특징을 논하지 않을 수 없으므로, 위치제어 측면에서 바라본 공기압 시템의 특징을 생각해보자.
- 우선, 전기, 유압, 공기압 구동시스템의 특징을 동력 에너지) 변환효율 만으로 판단하는 것이 얼마나 편향적인 생각인지 구체적으로 살펴보자. 각 시스템별 출력단의 특성을 살펴보면 각 시스템의 장점을 어느 정도 명확하게 파악할 수 있다.
- 전술한 공기압 기기의 PTP 구동을 주목해 보자. PTP 구동시의 스트로크 및 실린더실 내부 압력 응답은 일반적으로 그림 7과 같다.
가설 설정
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3.2 공기압 시스템의 특징은 무엇을 근거로 평가해야 할까?
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4. 공기압시스템의 존재가치를 주장할 수 있다
- 그림 4와 같이 부하를 직선으로 움직이는 경우에는 리니어모터를 사용하는 것도 생각할 수 있지만 아직 다양한 특성을 가지는 리니어모터를 입수하는 것이 용이하지 않다. 그러므로, 편의상 직류 모터를 이용하고, 손실이 없는 메커니즘에 의하여 직선운동으로 변환한다고 가정하자 이때 모터 출력축 특성과 감속비에 의하여 응답이 영향을 받는다는 사실을 고려하여 감속비의 최적값을 결정하고, 뱅뱅 제어를 이용하여 부흐}를 공기압 실린더와 동일한 시간에 이동시킨다고 가정하면, 이때 필요한 직류 모터의 출력은 230EW] 정도가 된다.
- 그러므로, 가장 많이 사용되고 있는 공기압 기기를 대상으로 하여 고압화의 장점을 구체적으로 검토할 필요가 있고, 또한 공기압원을 고압화하는 과제도 검토해야 한다. 압축기의 체적효율 등을 전부 io아:%]로 가정하고 대기압에서 7[kg〃cm2]까지 단열상태로 압축하면 효율이 약 46[%] 이고, 대기압에서 14[屈f/crS] 까지 단열상태로 압축하면 효율이 약 45[%] 이다. 그러나, 현실적으로는 압축기의 단수가 증가하면 전체 효율의 저하를 초래하고, 그 결과 압축기측의 효율이 낮아지므로 에너지절약과는 상반대는 결과를 초래한다.
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