Активная разработка электропривода с 80-х годов 20-го века, может стать оптимальной альтернативой для замены пневмо- и гидропривода. Для этого сравним  их преимущества, применение и недостатки [2].

Рассмотрим поподробнее каждый из типов приводов.

Гидравлический привод предназначен для преобразования механической энергии в гидравлическую, а затем снова в механическую для приведения в движение механизм рабочего оборудования. Гидравлическая энергия передается посредством жидкости, служащей рабочим телом гидропривода.

Масштабное внедрение в производство связано с созданием высокого усилия выдвижения штока и простой централизованной системы управления. Применяется она в строительно-дорожных, землеройных, подъемно-транспортных машинах, а также в авиации и космонавтике. В горной промышленности получили популярность гидравлические экскаваторы, способные создавать большие усилия внедрения ковша в горную породу, при этом имеющие высокую мобильность за счет дизельного генератора по сравнению с электрическими экскаваторами.

Гидропривод имеет ряд недостатков:

-Нагрев рабочей жидкости, связанное с потерей передающей энергии, что в свою очередь может привести к уменьшению вязкости, а также к износу уплотнительных элементов и утечки жидкости.

-затрудненная система монтажа, которая требует создания высокой степени герметизации, а также не попадание мелкого мусора в гидросистему при монтаже.

- загрязнение рабочей жидкости частицами от поверхности деталей.

-сложная система обслуживания, при которой требуется замена масла на новое, а также проверка и замена всех уплотнителей.

-низкий КПД, так как часть энергии переходит в тепловую энергию [3, 4].

Пневматический привод работает аналогично гидравлическому приводу, только вместо рабочей жидкости используется сжатый воздух.

Современный пневмопривод широко используется в технике для автоматизации управления машин при быстром перемещении выхода, а также, когда применение гидропривода невозможно для соблюдения правил пожаробезопасности. Пневмопривод установлен на таких механизмах как – привод кузнечного молота, в сварочном оборудовании; также используется в горном деле, например, в очистных комбайнах, в приводе (орган разрушения забоя, бермовые фреза, гусеничный ход, конвейер).  Пневмопривод используется в комбайнах, работающих в тонких крутых пластах, где применение других приводов запрещено по технике безопасности [5].

Недостатками пневмопривода являются:  низкий кпд 5-30% по сравнению с другими приводами, относительно большие габариты и вес гидромашины из-за создания рабочего давления, высокий уровень шума, достигающий  95-130 дБ, малая скорость передачи сигнала, что приводит к запаздыванию выполняемой операции. Перечисленные недостатки могут быть частично устранены с помощью комбинированного использования пневмопривода с другими приводами [6].

Электрический привод, способный преобразовывать электрическую энергию сразу в механическую, без посредственной энергии, получил высокую популярность, за счет данного преимущества, так как данное преобразование позволяет создать  КПД до 90%, высокий уровень контроля и управляемости, возможность запрограммировать сложный алгоритм работы, а также простоту в монтаже и техобслуживании по сравнению с другими приводами [7].

В актуаторе (электроцилиндр)  преобразование вращения вала электродвигателя в линейное перемещение создается с помощью роликовинтовых передач (РВП), шариковинтовых передач (ШВП) и передачи винт-гайка. Свое предназначение актуаторы получили в конце 20 века с развитием технологического оборудования, требующие высокого взаимодействия с входным сигналом. Они нашли применение в роботехнике, медицине, авиастроение и космонавтике. Например, в горном деле, электроцилиндры используются как автоподатчики для пневматических перфораторов, которые автоматизируют операцию подачи перфоратора вперед при бурении и назад после окончании бурения.

Основными недостатками электропривода являются: невозможность применения в условиях повышеной пожаробезопасности, хрупкость электронных деталей может вывести из строя систему, а также они имеют недостатки при подключении большого количество электроцилиндров. У каждого цилиндра будет свой электродвигатель и ряд другой аппаратуры, что делает их невостребованными при массовом монтаже, тогда как гидропривод требует одну пару насос-гидробак, и подведении  трубок  к нескольким гидроцилиндрам [2, 7].

В таблице приведено сравнение гидравлических, пневматических и электрических цилиндров, а также сравнение передач используемых совместно с актуаторами [8].

Сравнение характеристик различных линейных приводов

Электроцилиндры являются ведущей альтернативой гидро- и пневмопривода, особенно в сферах деятельности человека, где требуется безотказная система, способная работать в различных условиях – при больших ударных нагрузках и с высокой грузоподъемностью.