程序控制液壓站構(gòu)成

李新生

摘 要：通過工控計(jì)算機(jī)，利用變頻控制技術(shù)，控制液壓泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)程序控制液壓站。

關(guān)鍵詞：流量；變頻控制技術(shù)

液壓系統(tǒng)中，液壓泵流量按系統(tǒng)最大流量設(shè)計(jì)，實(shí)際工作中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泵的流量，其余流量通過溢流閥流回油箱，從而產(chǎn)生極大的能量損失，并使油溫升高。采用變量泵可以減少損耗，但傳統(tǒng)機(jī)械式變量泵還存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，故障率高缺陷。

現(xiàn)階段，電動(dòng)機(jī)變頻控制技術(shù)不斷發(fā)展，結(jié)合計(jì)算機(jī)控制，利用傳統(tǒng)定量泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。通過通過程序控制方式，達(dá)到改變液壓泵流量的目的。

通過式（1-1）、（1-2）可知：改變泵的流量可以通過改變排量V或者改變泵的轉(zhuǎn)速n實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)模式采用改變排量V實(shí)現(xiàn)變流量。

變頻控制技術(shù)的迅速發(fā)展，大功率的IGBT器件價(jià)格越來越低，方便、經(jīng)濟(jì)的改變電機(jī)轉(zhuǎn)速n成為可行。

按照液壓系統(tǒng)工作循環(huán)實(shí)際流量曲線，通過工控計(jì)算機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，使傳統(tǒng)的定量泵按需提供流量，可以使效率得到充分提高。

一、實(shí)現(xiàn)方法

利用單片機(jī)計(jì)算機(jī)作為主要控制部分。根據(jù)上位機(jī)設(shè)置的流量指令或預(yù)設(shè)流量，計(jì)算油泵轉(zhuǎn)速。通過PMW調(diào)制，由功率模塊帶動(dòng)三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵輸出所需流量。

二、工作模式設(shè)置

程序控制液壓站，可設(shè)置以下三種工作模式。

1.傳統(tǒng)固定流量模式。液壓系統(tǒng)所需流量較為恒定。但與泵的流量系列不一致，可采用本模式。

例如系統(tǒng)所需流量為21.5L/min，如采用傳統(tǒng)定量泵，則選用流量，為25 L/min的液壓泵，溢流流量為3.5 L/min，會(huì)損失：3.5/25*100%=14%的功率。采用本系統(tǒng)，可通過設(shè)置流量為略大于21.5L/min，溢流損失微小，效率更高。

2.定壓模式。如液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有兩種及以上，系統(tǒng)所需流量變化較大，可設(shè)置為定壓模式。當(dāng)系統(tǒng)流量增大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力下降時(shí)，通過傳感器檢測(cè)出的壓力信號(hào)送入單片機(jī)運(yùn)算處理，使電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，適應(yīng)系統(tǒng)流量，同時(shí)壓力保持恒定。反之系統(tǒng)所需流量下降，通過傳感器檢測(cè)出壓力信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，使輸出流量下降到適合系統(tǒng)要求，并保持壓力恒定。

3.程序控制模式。

在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律固定，每個(gè)動(dòng)作階段所需流量可精確計(jì)算。可將一周期內(nèi)每階段流量由上位機(jī)分別設(shè)置，通過循環(huán)程序分別控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，得到不同級(jí)別流量。

例如：某系統(tǒng)動(dòng)作一共三個(gè)節(jié)，快進(jìn)所需流量25L/min，工作所需流量5L/min，快退所需流量20L/min。可設(shè)置第一級(jí)流量Q1=25L/min，第二級(jí)流量Q2=5L/min，第三級(jí)流量Q3=20L/min。通過上位機(jī)控制，按系統(tǒng)總體功能依次執(zhí)行Q1、 Q2、 Q3。

三、結(jié)語

本程序控制液壓站利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)改造傳統(tǒng)改造傳統(tǒng)液壓泵，更加節(jié)能環(huán)保，制作上簡(jiǎn)單易行，可按預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)輸出液壓所需的流量。