氣缸驅動系統(tǒng)自20世紀70年代以來就在工業(yè)化領域得到了迅速普及。 氣缸適用于作往復直線運動，尤其適用于工件直線搬運的場合。 20世紀90年代開始，電機和微電子控制技術迅速發(fā)展，使電動執(zhí)行器的應用迅速擴大。

能耗評價方法

氣動執(zhí)行器運行消耗的是壓縮空氣。壓縮空氣輸送過程中，經過節(jié)流閥、管道彎頭等阻性元件后，會有一定的壓力損失。 另外由于工廠普遍存在接頭、氣缸或電磁閥處的空氣泄露。盡管安裝時的泄漏量標準低于5%，但很多工廠的泄漏量10%～40%。 泄露也將導致一定的壓力損失。氣動執(zhí)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。而電動執(zhí)行器可采用直接測量得到耗電量，因此可將兩種執(zhí)行器在相同工況下的耗電量作為能耗評價依據(jù)。耗能過程如下圖：

測量氣動執(zhí)行器耗能流程 

氣動執(zhí)行器的空氣消耗量測量流程：

①打開截止閥,向儲氣罐中充滿0. 75MPa的壓縮空氣；

②關閉截止閥,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，氣動執(zhí)行器往復動作20次； 

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

氣動執(zhí)行器的運行能耗計算模型 

電動執(zhí)行器的運行能耗計算方法

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

氣動執(zhí)行器與電動執(zhí)行器的運行能耗實驗結果

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

電缸的特點

電缸是采用電機與控制器，產生一定推力的直線運動的產品。與傳統(tǒng)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。同時具有低噪音，低振動，高速，節(jié)能，可任意加入中間定位點，超長壽命等特點。并且可以在惡劣環(huán)境下無故障連續(xù)工作，防護等級可以達到IP67。在機械自動化行業(yè)，電子行業(yè)，汽車行業(yè)，如果電缸與控制器連接使用，可以替代液壓缸和氣缸。  隨著工業(yè)自動化的進一步發(fā)展，電缸的需求將越來越大，但由于受技術及可靠性的限制，國內生產的電缸市場占有率極低，絕大多數(shù)都是靠進口。如德國  FESTO，日本的IAI，SMC，DYADIC生產的電缸占據(jù)了80%以上的市場。由于電子控制技術的發(fā)展，自動化流水線的控制速度越來越快、精度要求也越來越高。

電缸采用了創(chuàng)新結構的設計，不但省去了傳統(tǒng)氣缸的管路和電磁閥，沒有漏氣和維護的煩惱，并且通過速度的實時控制，消除了傳統(tǒng)氣缸的振動問題，運行能耗僅為氣缸的1/2，可實現(xiàn)速度，定位的精確控制。