氣缸驅動(dòng)系統自20世紀70年代以來(lái)就在工業(yè)化領(lǐng)域得到了迅速普及。 氣缸適用于作往復直線(xiàn)運動(dòng)，尤其適用于工件直線(xiàn)搬運的場(chǎng)合。 20世紀90年代開(kāi)始，電機和微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展，使電動(dòng)執行器的應用迅速擴大。

能耗評價(jià)方法

氣動(dòng)執行器運行消耗的是壓縮空氣。壓縮空氣輸送過(guò)程中，經(jīng)過(guò)節流閥、管道彎頭等阻性元件后，會(huì )有一定的壓力損失。 另外由于工廠(chǎng)普遍存在接頭、氣缸或電磁閥處的空氣泄露。盡管安裝時(shí)的泄漏量標準低于5%，但很多工廠(chǎng)的泄漏量10%～40%。 泄露也將導致一定的壓力損失。氣動(dòng)執行器消耗的是壓縮空氣，需要將消耗壓縮空氣轉化為壓縮機的耗電。而電動(dòng)執行器可采用直接測量得到耗電量，因此可將兩種執行器在相同工況下的耗電量作為能耗評價(jià)依據。耗能過(guò)程如下圖：

測量氣動(dòng)執行器耗能流程 

氣動(dòng)執行器的空氣消耗量測量流程：

①打開(kāi)截止閥,向儲氣罐中充滿(mǎn)0. 75MPa的壓縮空氣；

②關(guān)閉截止閥,讀取儲氣罐的壓力，檢查是否壓力下降，以防空氣泄露；

③設定減壓閥的壓力為0. 5MPa，氣動(dòng)執行器往復動(dòng)作20次； 

④讀取儲氣 罐的最終壓力，結束測量。系統中壓縮空氣消耗是一個(gè)固定容腔充放氣 的過(guò)程，可利用差壓法來(lái)計算壓縮空氣的消耗量。

氣動(dòng)執行器的運行能耗計算模型 

電動(dòng)執行器的運行能耗計算方法

測定方法：利用電力計測量電動(dòng)執行器和控制器在工作時(shí)每秒鐘的功率， 測量結果通過(guò)A /D板卡傳送到PC并保存起來(lái)，利用積分的方法，將工作時(shí)間內的功率曲線(xiàn)進(jìn)行積分就得到電動(dòng)執行器工作這段時(shí)間所消耗的電量。

氣動(dòng)執行器與電動(dòng)執行器的運行能耗實(shí)驗結果

通過(guò)實(shí)驗我們可以清楚的看到兩種執行器在相同工況的情況下，每次往返運動(dòng)的能耗對比圖。

電缸的特點(diǎn)

電缸是采用電機與控制器，產(chǎn)生一定推力的直線(xiàn)運動(dòng)的產(chǎn)品。與傳統氣缸相比，電缸充分發(fā)揮了電機的精確位置控制，精確速度控制以及精確推力控制的優(yōu)勢。同時(shí)具有低噪音，低振動(dòng)，高速，節能，可任意加入中間定位點(diǎn)，超長(cháng)壽命等特點(diǎn)。并且可以在惡劣環(huán)境下無(wú)故障連續工作，防護等級可以達到IP67。在機械自動(dòng)化行業(yè)，電子行業(yè)，汽車(chē)行業(yè)，如果電缸與控制器連接使用，可以替代液壓缸和氣缸。  隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，電缸的需求將越來(lái)越大，但由于受技術(shù)及可靠性的限制，國內生產(chǎn)的電缸市場(chǎng)占有率極低，絕大多數都是靠進(jìn)口。如德國  FESTO，日本的IAI，SMC，DYADIC生產(chǎn)的電缸占據了80%以上的市場(chǎng)。由于電子控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化流水線(xiàn)的控制速度越來(lái)越快、精度要求也越來(lái)越高。

電缸采用了創(chuàng )新結構的設計，不但省去了傳統氣缸的管路和電磁閥，沒(méi)有漏氣和維護的煩惱，并且通過(guò)速度的實(shí)時(shí)控制，消除了傳統氣缸的振動(dòng)問(wèn)題，運行能耗僅為氣缸的1/2，可實(shí)現速度，定位的精確控制。