伺服泵站系統(tǒng)及其在陶瓷壓機(jī)上的應(yīng)用

張矛盾

摘 要：近年來我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源消耗嚴(yán)重，節(jié)能減排已經(jīng)刻不容緩。對(duì)于陶瓷壓機(jī)而言，改進(jìn)其泵站系統(tǒng)是一種常用的節(jié)能方式。目前，伺服泵站系統(tǒng)應(yīng)用于陶瓷壓機(jī)上的節(jié)能效果明顯。對(duì)此，本文簡要介紹了常用的陶瓷壓機(jī)泵站系統(tǒng)，并重點(diǎn)分析了伺服泵站系統(tǒng)在陶瓷壓機(jī)上的應(yīng)用，可為陶瓷企業(yè)的節(jié)能減排工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；伺服泵站系統(tǒng)；陶瓷壓機(jī)

為構(gòu)建一個(gè)持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，任何企業(yè)在提高效益的同時(shí)都應(yīng)遵循節(jié)能減排理念。陶瓷行業(yè)是我國重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)，陶瓷壓機(jī)是制備陶瓷的重要設(shè)備之一，因?yàn)槠淠芎妮^大，所以目前大多數(shù)陶瓷企業(yè)選擇改造陶瓷壓機(jī)的泵站系統(tǒng)來達(dá)到節(jié)能的效果。伺服泵站系統(tǒng)便是一種節(jié)能效果良好的泵站系統(tǒng)，用于為陶瓷壓機(jī)提供動(dòng)力，保證陶瓷壓機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，減少能源消耗。故深入分析伺服泵站系統(tǒng)在陶瓷壓機(jī)上的應(yīng)用具有重要意義。

1 伺服泵站系統(tǒng)工作原理

應(yīng)用于陶瓷壓機(jī)上的伺服泵站系統(tǒng)主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓機(jī)控制系統(tǒng)以及壓力傳感器等組件構(gòu)成，工作時(shí)的控制流程如下圖1所示。首先壓機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)起泵信號(hào)，并傳送給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器在接到起泵信號(hào)后便開始對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，使其帶動(dòng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，如此便可以為陶瓷壓機(jī)提供動(dòng)力，從而完成給定的工作任務(wù)。其中，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠達(dá)到節(jié)能的效果，主要得益于系統(tǒng)內(nèi)部的壓力傳感器。在工作過程中，壓力傳感器不斷將壓力值反饋給伺服控制器，以隨時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到降低能耗的效果。

2 常用陶瓷壓機(jī)泵站系統(tǒng)分析

目前，陶瓷壓機(jī)系統(tǒng)中常用的泵有兩種：定量泵和變量泵。二者相比，各有優(yōu)劣。與變量泵相比，定量泵的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆裝維修都比較方便。但是，通常與定量泵配套使用的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)效率較低，容易導(dǎo)致液壓油回流，能量消耗嚴(yán)重。所以針對(duì)以上問題，工業(yè)上常常采用變量泵來解決液壓系統(tǒng)的低效率高損耗問題。變量泵可以根據(jù)外負(fù)載的變化來調(diào)節(jié)輸出流量（壓力高則流量小，壓力低則流量大），同時(shí)變量泵站系統(tǒng)在工作時(shí)基本沒有溢流損失和節(jié)流損失，所以系統(tǒng)發(fā)熱損耗少，效率高，但是變量泵的成本較高，系統(tǒng)壓力的平穩(wěn)度低，可靠性不高，因此，變量泵還有很大的改進(jìn)空間。

3 伺服泵站系統(tǒng)在陶瓷壓機(jī)上的應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)組成

目前大多數(shù)陶瓷企業(yè)使用的泵站系統(tǒng)為恒壓變量泵系統(tǒng)，但該泵站系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的流量脈動(dòng)等一系列問題，節(jié)能力度不夠。所以為了解決上述問題，本文提出將伺服泵站系統(tǒng)應(yīng)用于陶瓷壓機(jī)上。

該伺服泵站系統(tǒng)的基本組成為：

（1）選用定量泵作為液壓泵，因?yàn)樗欧到y(tǒng)內(nèi)部有旋轉(zhuǎn)編碼器和壓力傳感器，所以流量值和壓力值能夠得到及時(shí)反饋，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，避免了高壓溢流導(dǎo)致的能耗高問題。同時(shí)定量泵有成本低、易檢修等優(yōu)點(diǎn)，雖然伺服電機(jī)和變量泵的組合能夠提高系統(tǒng)的效率，可也增加安裝成本和維護(hù)成本，性價(jià)比不高。

（2）為了提高電機(jī)的運(yùn)行效率和響應(yīng)速度，把傳統(tǒng)的異步電機(jī)替換為伺服電機(jī)，節(jié)能效果顯著提高。此外，還需要根據(jù)定量泵的大小和功率來決定伺服電機(jī)的扭矩、功率等參數(shù)。

（3）伺服泵站系統(tǒng)運(yùn)行的核心部件為伺服控制器。伺服控制器的性能主要由額定轉(zhuǎn)速、額定功率、泵排量以及額定扭矩等參數(shù)決定。合理選擇并有效調(diào)試伺服控制器，可獲得明顯的提效降耗效果。

3.2 測(cè)試與功能實(shí)現(xiàn)

（1）對(duì)各參數(shù)進(jìn)行初始化。把新的伺服驅(qū)動(dòng)器安裝完畢之后，需要恢復(fù)出廠值。

（2）對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)諧。在電機(jī)自學(xué)習(xí)之前一定要先打開溢流閥，并根據(jù)電機(jī)上的銘牌內(nèi)容來設(shè)置電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，如額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速及額定功率等。并采用轉(zhuǎn)速公式（n=60f/p）求電機(jī)的額定頻率，式中p為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置完成之后，按RUN鍵開啟自學(xué)習(xí)。

（3）電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向調(diào)整。電機(jī)自學(xué)習(xí)完成之后，再次按下RUN鍵，電機(jī)便開始試運(yùn)行，此時(shí)要觀察電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否正確，若方向錯(cuò)誤，則按下STOP鍵使電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)并斷電，斷電后更換UVW三相線中的任意兩相線，并重新進(jìn)行自學(xué)習(xí)和試運(yùn)行。

（4）設(shè)置各項(xiàng)應(yīng)用參數(shù)。如油壓模式、系統(tǒng)最大壓力及最高轉(zhuǎn)速等。

（5）電機(jī)試運(yùn)行。開啟電機(jī)試運(yùn)行后，剛開始只有底壓底流功能，待底壓底流正常時(shí)，再向系統(tǒng)施加一段壓力，通常情況下，到達(dá)一段壓力后電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會(huì)降低，如此便可投入使用。

4 結(jié)語

在構(gòu)建節(jié)約型城市的大環(huán)境下，陶瓷企業(yè)也應(yīng)當(dāng)義不容辭地扛起節(jié)約能耗這面大旗。陶瓷壓機(jī)是陶瓷企業(yè)的重要設(shè)備，本文在節(jié)約能耗的基礎(chǔ)上，探討伺服泵站系統(tǒng)在陶瓷壓機(jī)上的應(yīng)用，重點(diǎn)分析了陶瓷壓機(jī)伺服泵站系統(tǒng)的工作原理及其具體的結(jié)構(gòu)組成，對(duì)我國陶瓷企業(yè)的節(jié)能減排工作具有一定的參考意義。

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