5、定量泵加變頻調速電機電液系統
為了進一步降低能耗、減少噪聲,最新一代的注塑機,用轉速可調的電動機驅動液壓泵作為動力源,如圖4所示。為了滿足塑機高動態響應的要求,可以有兩種原理供采用。一種是用價格低的異步電機通過變頻調速與變量泵組成液壓動力源(見圖4(a)),另一種是用高響應的交流伺服電機驅動定量泵作為動力源(見圖4(b))。由于許多泵都規定了最低轉速(n>200r/min),采用第一種原理控制流量時,當流量較小時通過改變泵的排量進行控制;而當流量大于某一最小值后,通過改變電機轉速進行控制,優點是可降低噪聲。當控制壓力時則通過改變泵排量進行。采用第二種原理時,電機成本較高,但泵的成本要低,壓力與流量均通過改變電機的轉速閉環控制。圖5是其閉環控制壓力的動態響應特性。采用這兩種原理,不僅完全沒有節流損失,不需要控制泵變量機構的輔助能源,并可極大地減少保壓工況及空轉工況(等待周期)的能量損失,這時電機處于停轉狀態,同時還可降低噪聲,因此非常符合環保要求。今后的研究工作重點是,通過提高變頻調速電機驅動定量泵的動態快速性,降低這一系統的成本。

(a) (b) 圖4、通過改變電機轉速控制液壓功率的原理

圖5、AC伺服馬達驅動定量泵閉環壓力響應曲線
6、結論
應用變量泵與比例閥構成的負載感應系統,是電液控制中最基本的節能方法,已在國外的工程機械中被廣泛應用,不足的是仍存在與流量有關的能量損失;p/Q復合泵與變頻調速電機驅動的定量泵均不存在任何節流量損失。相比之下,應用調頻電機加定量泵可進一步減少空轉能耗及噪聲,更具競爭性,但應進一步提高其動態快速性。
展望前景,進一步研究和開發應用二次調節原理可能量回收的注塑機電液控制系統,提高這一系統的效率,迎接電器與機械傳動的挑戰,將是非常有意義的工作。
上一頁 [1] [2] [3]
|