液压设备变频节能控制方法的研究

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当今,在各个生产领域中,节能已经成为一种发展趋势。变频调速技术作为目前国际上最流行、应用最广泛的一种调速技术,在许多行业的生产设备节能改造、产品节能设计等方面得到大量应用。在液压行业中,变量控制的液压源系统是一种传统的节能型液压源系统,但应用该控制方式时未考虑泵驱动电机的工作效率,为了满足系统的要求,电机的选择是以满足负载最大功率要求为标准,整个液压源系统存在着较大的能量损失,所以将电机效率作为一个考虑因素,利用变频调速技术控制液压源系统,提高系统的整体效率,是一个极重要、极有意义的课题。  液压源系统的变频控制改变了传统变量控制变排量的调节方式,利用变频调速原理从液压源系统的驱动电机着手,根据具体的工况要求利用变转速的方式对系统的流量、压力进行调节,实现系统压力、流量或功率的匹配,是一种节能型的液压系统控制方式。变频控制液压源系统的控制元件用电控元件代替了传统变量控制液压源系统的液压元件,可以实现液压系统的数字化控制,能够提高系统的调节精度。  本论文对传统液压源系统的控制原理进行了分析,阐述了电机的人为机械特性和调速特性以及变频控制的原理和方式,在传统液压源系统调节方式的基础上结合变频调速技术,论述了液压源变频控制的原理及调节方式,并对恒功率液压源系统的控制系统进行设计,通过数学建模对恒功率液压源系统进行仿真分析。  本论文所进行的主要研究工作如下:  (1)阐述了液压系统中采用的节能措施,对传统液压源节能控制方式进行了分析。  (2)通过分析三相异步电机的特性,并结合变频调速原理及液压系统中电机转速与压力、流量及功率的关系,提出液压源系统变频控制的原理。  (3)结合液压系统变频控制的原理,针对不同液压源系统阐述具体的控制原理与控制方式。  (4)设计恒功率液压源的变频控制系统,包括硬件的选择、信号分析及控制程序的编制以及变频器参数的设定。  (5)建立变频控制的恒功率液压源系统的数学模型,针对系统数学模型进行仿真分析。
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