Hydraulisk eller elektrisk spil

Når du skal vælge et spil til maritimt eller industriel brug, kan du i store træk vælge mellem: elektrisk og hydraulisk spil. Når du skal købe et spil til maritim eller industriel brug, er der to hoved muligheder at overveje: elektriske og hydrauliske spil. Både elektriske og hydrauliske spil er kraftigt spiludstyr, der findes på de fleste større fartøjer. Gennem årtier har hydrauliske spil været det foretrukne valg af professionelle brugere, men de senere år er elektriske spil blevet et effektivt og driftssikker alternativ. I denne blog får du indblik i begge typer spil samt deres fordele og ulemper.

 

AS SCAN ankerspil med elmotor og gearkasse

 

Går du nogle år tilbage i tiden så var hydraulikspil det absolut foretrukne valg, da det var en velkendt og pålidelig teknologi. Efterhånden som teknologien inden for elmotorer er blevet mere moden og driftssikker i selv de hårde miljøer, bliver fordelene ved hydraulisk mindre, og elmotorer bruges nu på selv de kraftigste spil og også inden for det maritime hvor krav til vandtætheden er ekstrem.

 

Begge typer spil har deres fordele og ulemper, så det er vigtigt at veje dem nøje, før du beslutter hvilken løsning som er bedst for dig.

 

Hvordan fungere et elspil?

Et elektrisk spil drives af en elektrisk motor, der driver tromlen som dermed hiver/fire wiren. Elektriske spil er naturligvis drevet af elektricitet, og som kan være enten en AC- eller DC strømforsyning. Jævnstrøm (DC) kan komme fra eksempelvis: batterier, solceller, brændselsceller og generatorer. Vekselstrøm (AC) er den standardelektricitet, der kommer ud af for eksempel stikkontakter. Lær mere om forskellen mellem AC/DC strøm.

 

Graf, der viser forskellen mellem DC- og AC-strøm

 

Når du køber en elmotor er det vigtigt at du tager stilling til om det skal være en permanent magnetisk motor (PM) eller en konventionel elmotor. En Permanent Magnet motor har inkluderet en permanent magnet til at danne det magnetiske felt, der er nødvendigt for motorens drift, i stedet for at det skabes i statorviklinger.

 

PM motorer

Spil med den nyudviklede permanentmagnet (PM) motorteknologi giver et imponerende drejningsmoment ved lavere hastigheder. Som følge heraf kræves et mindre reduktionsforhold i gearkassen, hvilket resulterer i reduceret systeminerti. Dette bidrager til gengæld til en høj dynamisk ydeevne og respons, hvilket er afgørende for både arbejdsbåde og fiskefartøjer.

 

Hvis du vil vide mere om PM-motorer, så se her:

 

Hvis du vil vide, hvordan en konventionel elmotor fungerer, så se her:

 

El-motoren er monteret lokalt direkte på spillet, hvilket naturligvis stiller krav til motorens holdbarhed alt efter hvilket miljø det skal performe i. Derfor ser man ofte at industrielle elektriske spil er kraftige og robuste med et stærkt og stabilt elektrisk system, der kan klare meget belastning. 

 

Elspil kan have forskellige typer gear, men størstedelen af de industrispil bruger planetgear eller elliptiske gear. Et reduktionsgear fungerer ved at elmotoren drejer et højhastigheds tandhjul mod et gear, hvorved den høje rotationshastighed fra elmotoren reduceres til lavere rotationshastighed for spillet. Reduktionsgraden er afhængig af tænder på hvert gear. For eksempel skal et tandhjul med 10 tænder, der drejer et tandhjul med 40 tænder, dreje 4 gange, for at det større tandhjul kan dreje én gang. Dette reducerer hastigheden med en faktor 4, mens momentet øges 4 gange.

 

højhastighedsdrev mod et gear, hvorved den høje rotationshastighed fra elmotoren drejes til lavere rotationshastighed for spillet. Mængden af reduktion er baseret på antallet af tænder på hvert gear. For eksempel skal et tandhjul med 10 tænder, der drejer et tandhjul med 40 tænder, dreje 4 gange, for at det større tandhjul kan dreje én gang. Dette reducerer hastigheden med en faktor 4, mens momentet firedobles.

 

Af sikkerhedsmæssige årsager vælger mange at få den installeret en power-off bremse. De omtales nogle gange som failsafe bremser, da de aktiveres når strømmen afbrydes.

 

Elektromagnetisk bremse til montering på en elektrisk motor

 

Failsafe bremser stopper automatisk spillet, når strømmen afbrydes, hvilket er en fordel når hurtig og præcis bremseegenskaber eller fastholdelse er påkrævet. Når strømmen kobles til igen, vil bremsen udløses, så akslen kan rotere igen.

 

Hvad er fordelene ved elspil?

En af de vigtigste fordele ved elspil er, at de sparer energi har mindre miljøbelastning og er støjsvage. De bruger ingen olie, hvilket gør dem ideelle til brug for virksomheder der ønsker en grøn profil. Elspil er også effektive og kan bruges til en række forskellige opgaver, såsom at trække tunge net eller ankerhåndtering.

 

Her er en liste over fordelene:

• Lavere installationsomkostninger i forhold til et hydraulisk system
• Ingen olielækager og risiko for forurening af miljøet
• Programmerbare hastigheder og stoppositioner
• Variabel frekvens kontroller giver præcis kontrol og feedback på bevægelse og trækkraft
• Støjsvag drift og behovet for støjende HPU er elimineret
• Energien fra overskudsstrøm kan bruges til andet udstyr

 

Hvad er ulemperne ved elspil?

Elektriske spil har dog nogle ulemper. Elspil er generelt dyrere end hydrauliske spil. De kan være langsommere end hydrauliske spil, især under tung belastning. De kræver også en god og driftssikker strømkilde, såsom en stor generator, hvilket kan være et problem på eksempelvis et fartøj.

 

Her er en liste over ulemper:

• Det kan være omkostningsfuld at opnå en høj trækkraft 
• Variabel frekvens kontroller er en dyrere løsning end en hydraulikventil når der er brug for variabel hastighed
• Komplekse elektriske installationer og fejlfindingsproblemer
• Installation og reparationer kræver ofte en elektriker eller ingeniør
• Elmotorer er mere følsomme over for vand, støv og snavs end hydraulik motorer
• En gearkasse kan være påkrævet for at opnår ønske trækkraft og hastighed
• Elmotorer og gear tager optager meget plads
• Overdimensionerede motorer er nødvendige for at opfylde kravene til maksimal belastning
• Elmotorer skal monteres tæt på spillet

 

Hvordan fungerer et hydraulisk spil?

Et hydraulisk spil virker ved at udnytte kraften fra et hydraulik system til at generere den kraft, der er nødvendig for at trække eller løfte. Hoved komponenterne er en hydraulisk pumpe, motor, tromle, wire og kontrolventil.

 

1. Hydraulikpumpe: Det centrale i systemet; den omdanner mekanisk energi fra motoren eller elmotoren til hydraulisk energi ved at flytte væske gennem systemet under tryk.
2. Motor: Denne komponent modtager tryksat hydraulisk væske fra pumpen og overfører den genererede energi til spiltromlen. Motoren omdanner hydraulisk energi tilbage til mekanisk energi og giver det drejningsmoment, der kræves til spiloperationer.
3. Tromle: Den cylindriske, roterende del af spillet, der hiver/fire wiren.
4. Kontrolventil: Denne komponent regulerer og styre flowet af hydraulikvæske under tryk til forskellige dele af spilsystemet, og sikrer jævn og effektiv drift.

 

Når han udfører en opgave med spillet, aktiverer en operatør hydraulikpumpen, som øger trykket i systemet ved at skubbe væske igennem det. Denne væske under tryk strømmer til motoren, hvilket får den til at rotere, hvilket igen drejer tromlen. Når tromlen roterer, hiver eller firer den wiren rundt om sin kerne.

 

Driftsretningen kan ændres ved at justere kontrolventiler, som omdirigerer hydraulikolien. Derudover kan varierende trykniveauer bruges til at kontrollere trækkraft og hastighed under en opgave. For at standse en spiloperation kan en operatør blot slippe trykket inde fra systemet eller låse kontrollerne efter behov.

 

AS SCAN tekniker installerer en 170cc motor og gear på et spil, se denne video:

 

Pumpen kan placeres eksternt fra spillet i eksempelvis en pumpestation (HPU) eller PTO på en gear. Når motoren drejer rundt, kan wiren trækkes ind på tromlen. 

An example of a maritime hydraulic system. Source Danfoss

 

Hvad er fordelen ved et hydraulik spil?

En væsentlig fordel ved hydrauliske motorer er deres store effekt-ratio forhold, da de fylder mindre end en elektrisk motor system. De kan håndtere tunge belastninger og er ideelle til kommerciel brug. Derudover er hydrauliske motorer effektive og holdbare og kan fungere under driftstemperatur fra -50° til +100° C

 

AS SCAN ankerspil med hydraulisk motor og gearkasse monteret på norsk fiskefartøj

 

Her er en liste over fordelene:

• Generering af meget høj udgangskraft sammenlignet med inputkraft
• Kan fungere optimalt i barske miljøer - også under vand
• hydraulisk spil er lavet til at fungere med fuld effekt i lang tid og bliver ikke varme såsom elspil
• Bruger ingen kraft, mens den holder en stilstand
• Ekstern montering af pumpe, hvor kun motor og gear skal placeres nær spillet

 

Hvad er ulemperne ved hydraulik spil?

Hydrauliske spil har dog nogle ulemper. Hydrauliske komponenter, rør, fittings, rørholdere og ventiler er mere komplicerede at installere.

 

De kræver store hydrauliske pumper til at cirkulere en tilstrækkelig mængde hydraulikolie og opbygge tilstrækkelig tryk. Et hydraulisk system larmer betydeligt mere, hvilket kan være til gene for besætningen og forringe arbejdsmiljøet.

 

Skal jeg vælge elektrisk- eller hydraulisk spil?

Der er både fordele og ulemper ved begge typer spil, og det kan være svært at afgøre om en hydraulisk- eller elektrisk spil er bedst til opgaven. Det kan dog være en hjælp at hvis du overvejer applikationen, den tilgængelige plads og vedligeholdelseskravene. I sidste ende afhænger valget mellem elektriske og hydrauliske spil af dine specifikke behov og præferencer. Hvis du har tilstrækkelig strøm og har brug for et spil, der er støjsvagt og miljøvenlig, kan et elektrisk spil være den bedste løsning. Hvis du har brug for et spil, der er kraftfuldt, driftssikker og fylder mindre, kan et hydraulisk spil være det bedre valg.

 

Kort sagt kan du overveje følgende spørgsmål:

• Hvilken power source har du til rådighed?

• Skal hårdt skal arbejdet og skal det køre kontinuerligt?

• Hvilket miljø skal spillet bruges i - bliver udstyret udsat for saltvand?

• De økonomiske overvejelser

 

De to teknologier vil altid have sin berettigelse. Elektriske systemer vil være et bedre valg på nogle områder men der er stadig masser af applikationer, hvor det er bedre at have hydrauliske løsning.

 

Uanset hvilken type spil du vælger, er det vigtigt at investere i et spil af høj kvalitet, der er bygget til at holde. Et godt spil kan gøre hele forskellen, når det kommer til sikkerhed og performance på vandet.

 

Uanset hvilken type spil du bruger – hydraulisk eller elektrisk – vil har det også stor betydning hvilken type wire/tov du skal benytte. Vil du vide mere om, hvordan du vælger wire eller tov til dit spil, så find vejledning vores guide.