电子技术与流体动力传动（中）

电子技术与流体动力传动（中）  
  

中国液压气动密封件工业协会高级顾问   杨尔庄


 二、 发展电子控制液压变量油泵，实现节能，提高精度
    由电子控制装置实现变量柱塞泵的流量、压力和功率控制。电子控制装置主要由高频响电液比例阀、压力和位移传感器、电子控制器组成。用闭环控制取代原来的开环控制，通过微处理器改变微处理程序，实现泵的各种控制形式，合理的功率匹配和软启动，并适应负荷变化改变油泵参数（如流量和压力）。比如Bosh-Rexroth公司生产的ALOVSO DFEE变量柱塞泵 。
    在东京IFPEX 2005展览会上日本油研公司展出了带闭环控制和开环控制的变量柱塞泵，具有良好的节能效果。它们是A系列04型电液比例负荷传感型和A系列04E型电液比例流量、压力闭环控制型比例变量柱塞泵。
    A系列04E型变量柱塞泵是以比例技术为基础结合电子技术和传感技术，实现闭环控制的变量柱塞泵。通过比例阀对压力和流量进行匹配控制，并由压力传感器和斜盘角度传感器对输出压力和流量持续监控，使输出的压力和流量更精确，更接近实际需要的压力和流量，所以更节能，控制精度也更高。
 三、发展电气液压融合系统（Hybrid系统） 
    这是日本液压界建立的新概念，即将液压技术、电子技术、计算机技术和电气技术相融合，简称Hybrid系统。它是高速变频器（电机）和AC伺服电动机驱动定量泵的可变速的控制系统，在日本这类系统已经商品化。当执行器不工作时，电机转速以低速运行或停止运行，可以大量节省能量消耗，还可降低噪声和系统温升，油箱的容积和用油量大大减少，下面介绍几个产品：
 1．日本大金（DAIKIN）公司生产的SUT高级高压液压单元 
    大金公司以生产变频空调闻名于世，他们将变频空调技术移植到液压工业，先后开发了高速变频器和IPM节能高效电机。IPM电机驱动系统采用了新材料硅钢片和稀土类磁铁，驱动原理除了磁性扭矩外也利用了磁阻扭矩。在整个工作范围内比异步电机效率高、速度精度高、没有滑动、指令同步运转、不受负载影响、扭矩特性优良，即使低速时扭矩也不变小。价格低于AC马达，比异步电机加普通变频机稍高。
    大金公司的SUT高压超级单元融合了大金独有的高效率IPM电机驱动系统和液压泵切换控制技术，具体优点包括：通过4种模式的P、Q设定值进行选择，简单实现了多级压力、流量控制；节能率达到50%（保压时21MPa）；低噪声60dB(A)（21MPa保压时），在全负荷运转时噪声也在70 dB(A)以下；系统温升小，油箱容积小，用油量少；可减少大量阀门，减少系统阻力和漏油点，减少漏油机率。
 2．日本油研公司生产的1H伺服控制单元 
    该单元由AC伺服马达、柱塞泵、油箱及液压控制回路组成一体的小型节能低噪声液压装置。根据伺服电动机的转数控制油泵的输出流量、压力，配置带位置传感器的液压缸及专用控制器可以构成简易的位置、速度、压力、闭环控制系统。其主要特点包括：节省能耗，在保压时系统消耗能量为老系统的1/10；噪声低，在压力控制时，油泵回转是为了补偿油压内部泄漏，油泵在低速回转时噪声很小；在流量控制时，油泵转数主要满足主机所需的流量，在低于额定最高转速下工作，因而噪声较小；小型化，由于系统发热小，油箱容积小，因此由AC电动机、油泵、油箱、液压控制回路组成的一体化单元，实现了小型化，同时可直接装于主机上。
3．川崎电液融合系统（Electro-hydraulic Hybrid System），川崎ECO伺服单元  
    该系统是由带有压力和流量反馈功能的控制器、变频器、感应电机、K3VL轴向柱塞泵、阀门、执行器及压力和位置传感器组成的闭环控制系统。其特点是：高压、大流量（最大工作压力35MPa，排量22～140cm3）；适应环保要求，采用两级切换式液压泵和变频电动机组合，实现了节省能耗和低噪声运转；由于配置了专用控制器，使之成为高精度的电液控制系统；应用于中小型压机、机床、试验装置及各种产业机械用液压源；油泵排量22～140 cm3/r（五种规格）；最高压力35MPa；电机容量 11～55kW（五种规格）。
  
来源：中国液压气动密封件工业协会高级顾问