機械電子節能控制技術應用分析

王宇飛　李春風　王文龍　王清河

【摘 要】近年來，隨著人類社會高新科學技術的不斷發展，社會也隨之進入了現代化的工業、電子信息化時代。隨之而來的環境污染、生態破壞等，給人類的生活帶來了嚴重的不良影響。隨著人們素質水平的不斷提升，人們已經越來越重視長期的可持續發展，注重環保、節能和綠色等發展理念。因此，機械電子技術也應該不斷響應時代的號召，全面加強節能技術和環保技術的開發，大力開發可再生的能源，降低能源消耗，在發展機械點技術的同時，全面融入節能理念和綠色發展理念，促進機械電子技術節能控制技術的推廣和發展，以推動機械電子生產制造更加高效、低耗，以實現其長遠可持續發展。下面本文闡述機械電子節能控制技術的基礎概念，針對當前實踐中應用的機械電子節能控制技術的具體應用進行分析，以促進節能控制技術的應用和推廣。

【關鍵詞】機械電子；節能控制技術；技術應用

中圖分類號： TP273 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）11-0160-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.069

當前，我國經濟發展已經取得了卓越的成效，人們對工程機械性能、能耗以生產操作的簡便等都有新的要求。當前，我國的機械電子技術水平已經得到提升，但是，在節能控制及智能化方面，還是存在欠缺，與國際化技術水平還存在很大差距。所以，如何進一步實現節能控制，降低機械電子生產中的能耗，是當前人們關注的焦點。目前，我國的機械電子節能控制技術在節能方面還存在一定的局限性，雖然能實現部分節能控制，但是對于大批量機械電子生產的能耗控制還不夠精準，還無法達到理想的控制效果，必須不斷加強技術的應用與實踐研究，不斷提升和優化技術。

1 機械電子節能概念

一般將機械電子節能分為廣義和狹義兩種節能，即有用功率節能和無用功率節能。其中有用功率節能主要是將機械能量轉化為動能，對外界進行做功的功率。機械設備生產中，是由多個執行結構一起進行協同作業，最終完成任務分配，進行能量的傳遞和轉換。這個過程中，影響做功的效率的因素主要有兩個，即能量的轉換和能量的分配。研究人員中加強能量傳遞與供需之間的關系，進行協調和優化，從而實現各個執行系統任務的合理分配，實現有效的節能控制。而無功功率節能主要是機械設備能量之間的相互轉換和傳遞以及能量對外的做功三個方面，必須清楚掌握機械設備的功率運行流程。例如，柴油機在做功時，將柴油的化學能量轉換為機械設備的機械能。國內外使用全過程進行調速、電控，實現設備之間的耗能和能量的轉換。此外，還有液壓水泵，這個機械設備是將化學能轉化為液壓能。設備采用恒定的功率控制，對壓力切斷以及流量進行控制，改善了液壓水泵的設備之間的耗能和能量轉換控制。當柴油機和液壓水泵分別為能量供應方和需求方時，此時逐漸改善液壓水泵設備的整體運行耗能，對能量轉換進行控制。柴油機和液壓泵的能量轉換主要是改善兩者供應關系，在柴油能源逐漸減少的背景下，為了滿足機械電子設備運行的需求，實現做功生產，采用水泵可以有效實現能量轉換，且能降低柴油的消耗，對兩者進行調節和改善。最終通過調節和控制能實現做功特性和耗能特性的控制。在液壓閥控制系統中，操作人員掌握，液壓閥顯示做功的具體狀態，并提供流程示意圖。所以，液壓泵和液壓閥存在一種供需轉換關系。液壓泵的液壓能被發動機所吸收，轉化為機械能，從而順利做功。從廣義節能理念來看，主要是將機械電子節能分為效率、動能以及分配，對功率之間的合理分配進行控制，以降低能耗，提升作業的整體效率。

2 機械電子節能控制技術應用

現代機械電子節能控制技術的基本設計理念，是以廣義的機械節能進行劃分的，以滿足機械作業的效率需求。近年來，隨著現代經濟建設的不斷發展，關于機械電子節能控制技術研究也逐漸深入，在實踐的探索中，該技術也取得一定的發展，并且在實踐中有著很好的應用。現代機械電子節能技術的研發，逐漸轉變傳統節能控制技術，在不斷的創新下，找那最終不斷將節能控制技術的功能充分展示出來。其具體應用體現在以下幾個方面：

（一）電子功率控制節能系統

現代機械電子功率節能控制應該提升參數的靈活性，調節節能執行結構過程中的操作，從而對分工狀況進行充分分配。其中電子功率控制節能系統，主要是對電比例液壓泵、電控噴油柴油機以及電比例液壓發動機等進行應用，系統運行中，對轉換元件和能量傳遞過程中的體現進行充分控制，全面提升整個的運行效率，并且減少功能，降低能耗，最終提升整個系統的節能水平，且能最大程度提升系統的功能。在節能控制系統的總目標中，將節能控制系統分為三個類型，實現協同作業，以達到最大化的節能控制。即將傳統作業、作業效率及協同作業進行控制，進行細致的劃分。該節能結構具有以下優勢，在同一調控的目標下，各個不同執行機構均能很好體現；最終目標和設定的節能目標相符，控制節能效果更加理想，能夠有效實現從全局出發進行控制的目標，最大的提升經濟效益和生產效益。

（二）電子分布式控制系統的構建

機械電子分布式控制系統是整個機構運行的關鍵，也是核心構建的部分。對于液壓泵系統和功率系統，機械設備運行中壓力信息的產生是由控制系統處理的，這個過程中，必須提升對信息的相應速度。但是，現階段的處理壓力信息的過程，信息處理的及時性差，很多時候信息采集延遲，導致信息處理不夠及時，從而降低整個系統的運行效率。在這種情況下，應該對發動機控制進行優化和省級，設立液壓泵控制器，或者對液壓閥進行控制，實現分布式控制目標。根據用戶的最終需求，結合機械設備運行的相關參數，控制發動機的耗油量；壓力表位于泵的出口處，上面顯示的數據進行讀取，發送數據指令，采集數據信息，傳輸至總控制系統進行管理。在這個過程中，通過數據的讀取和處理，為調節液壓泵的排量奠定了堅實基礎，提供重要的數據依據，最終在總控制系統中，接收相關數據，指令在其他控制系統中的接收，最終由總控制系統實現。整個系統中，操作技術人員開展作業時，對液壓閥進行控制，通過調節液壓閥促使總控制系統，能有效對全部液壓閥的相關數據進行快速的讀取，并且及時發出指令，其他控制系統根據指令進行調節，總控制系統能實現高效的控制，開展有效的能耗控制，達到理想的節能效果。

3 結束語

綜上，隨著現代集成技術、信息技術、計算技術的不斷發展，機械電子技術也得到很好的發展，尤其是在當前綠色、節能理念深入人心的時代背景下，電子機械節能控制技術的研發，一度成為人們關注的焦點。節能控制技術在使用中，能對能源進行有效控制，發揮局部功能，并且降低能耗。電子機械在發展的過程中，必須將節能控制系統以及全線電子節能控制技術作為重點的研究方向，大力進行技術開發。并且要加強技術應用過程中的管理，從動態工況和動率出發，全面降低耗能，推動機械電子產業的可持續發展。

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