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液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性分析

2023-05-19 16:09:54

隨著科技的不斷進(jìn)步,很多企業(yè)都在機(jī)械設(shè)備的革新方面做出了較大的努力,從客觀的角度來說,液壓控制是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),很多的技術(shù)人員都在這個(gè)方面投入了大量的時(shí)間和精力,目前最重要的工作就是液壓控制當(dāng)中的調(diào)速問題。部分技術(shù)人員提出了以變頻調(diào)速替代比例調(diào)速,也有一部分的技術(shù)人員仍然堅(jiān)持比例調(diào)速,調(diào)速問題已經(jīng)成為了目前的主要問題。嚴(yán)格來說,比例調(diào)速的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng),而且在現(xiàn)今的工作中,已經(jīng)表現(xiàn)出了一定的不足,因此探索液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性,是非常重要的。


以我國(guó)目前的發(fā)展情況來說,機(jī)械方面的技術(shù)和設(shè)備對(duì)企業(yè)的發(fā)展來說,具有決定性的影響。比例調(diào)速在長(zhǎng)期的應(yīng)用當(dāng)中,雖然產(chǎn)生了較大的積極影響,但是在社會(huì)需求越來越強(qiáng)烈的今天,比例調(diào)速的各方面指標(biāo)明顯展現(xiàn)出了不足,比方說成本有所上升,效率下降,總體的效果沒有提升等等。相比之下,變頻調(diào)速已經(jīng)在理論上獲得了一定的成功,并且在眾多的試驗(yàn)當(dāng)中,展現(xiàn)出了較高的優(yōu)越性,如果能夠在液壓控制中,將比例調(diào)速換成變頻調(diào)速,也許會(huì)有一個(gè)更好的結(jié)果。本文就液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性進(jìn)行一定的分析。


一、節(jié)能降耗


變頻調(diào)速在實(shí)際的應(yīng)用并非無(wú)跡可尋,在前幾年的工作當(dāng)中,由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了大幅度的增長(zhǎng),因此很多地區(qū)的企業(yè)開始考慮機(jī)械設(shè)備的革新,比例調(diào)速雖然在很大程度上對(duì)液壓控制產(chǎn)生了較大的積極影響,但以目前的社會(huì)需求和液壓控制工作量來看,出現(xiàn)了明顯的不足。相對(duì)來說,變頻調(diào)速具有很大的優(yōu)勢(shì):


1.節(jié)能效果顯著


在液壓控制當(dāng)中應(yīng)用變頻調(diào)速避免了節(jié)流損耗和溢流、泄荷損耗。另一方面,交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還提高了原動(dòng)機(jī)――異步電機(jī)的效率和改善功率因素,這是其他液壓調(diào)速方式無(wú)法解決的。比例調(diào)速在原來的工作當(dāng)中,并沒有針對(duì)性的解決這一問題,隨著時(shí)間的流逝,總體的隱患越來越嚴(yán)重,部分工作人員甚至在液壓控制當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了一些威脅人身安全的隱患。變頻調(diào)速的針對(duì)性,為液壓控制的安全系數(shù)提供了很強(qiáng)的保障。對(duì)于節(jié)能來說,目前的大部分工作都在提倡節(jié)能,能源危機(jī)已經(jīng)對(duì)世界的發(fā)展構(gòu)成了很大的威脅,可持續(xù)利用與節(jié)能成為兩大重點(diǎn)問題。變頻調(diào)速?gòu)墓?jié)能的角度出發(fā),完全符合現(xiàn)階段液壓控制工作的要求。


2.提高系統(tǒng)的壽命和可靠性


對(duì)于液壓控制系統(tǒng)來說,在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,由于調(diào)速問題沒有得到較好的解決,因此其壽命和可靠性大大降低,直接影響到了能源的應(yīng)用。從客觀的角度來說,由變頻調(diào)速替代比例調(diào)速,能夠在一定程度上提高系統(tǒng)的壽命和可靠性。目前主要是在液壓控制系統(tǒng)當(dāng)中,采用變頻調(diào)速來運(yùn)作,同時(shí)應(yīng)用可靠性對(duì)系統(tǒng)要求較低的定量泵來代替對(duì)系統(tǒng)要求高的變量泵,這樣做的好處是,能夠最大限度的避免使用對(duì)介質(zhì)要求高的伺服閥,有效提高了可靠性,并且在長(zhǎng)時(shí)間的工作當(dāng)中,浮動(dòng)較小。除此之外,油泵的轉(zhuǎn)速與流量成正比,當(dāng)流量減少的時(shí)候,油泵的轉(zhuǎn)速也變低,通過這種方式,讓能源的利用效率提高,間接實(shí)現(xiàn)了節(jié)能效果。另一方面,由于節(jié)能效果提高,在很大程度上減少了油泵磨損,延長(zhǎng)了使用壽命。從以上的表述來看,在液壓控制系統(tǒng)當(dāng)中,應(yīng)用變頻調(diào)速替代比例調(diào)速,具有較高的可行性,并且在節(jié)能方面,能夠達(dá)到一個(gè)較高的水準(zhǔn)。


3.降耗方面


對(duì)于液壓控制系統(tǒng)來說,應(yīng)用變頻調(diào)速不僅能夠節(jié)能,同時(shí)在降耗方面,也獲得了較為突出的成就。首先,在大量的試驗(yàn)和實(shí)踐工作當(dāng)中,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)應(yīng)用變頻調(diào)速以后,調(diào)速范圍能夠達(dá)到1:20,如果在流量較小的時(shí)候與節(jié)流調(diào)速儀器使用,則可達(dá)到更寬的調(diào)速范圍。由此可見,變頻調(diào)速的降耗效果還是比較理想的。由于液壓控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中,占有非常重要的地位,因此要想在實(shí)際的工作當(dāng)中,進(jìn)一步提高降耗效果,還需要進(jìn)一步努力,目前,變頻調(diào)速完全告別了溢流損耗,系統(tǒng)的發(fā)熱率大大降低。同時(shí),在沒有較高要求的伺服元件的基礎(chǔ)上,對(duì)傳動(dòng)介質(zhì)及過濾要求可適當(dāng)降低。節(jié)能與降耗是現(xiàn)階段生產(chǎn)、加工的兩大要求,以上三點(diǎn)充分說明了在液壓控制系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速具有很高的可行性。


二、控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化


1.低速穩(wěn)定性問題


在原來的工作當(dāng)中,液壓系統(tǒng)一直都在采用比例調(diào)速,但是效果并不理想,在低速穩(wěn)定性方面,一直都表現(xiàn)出了難以處理的問題。首先,在油泵轉(zhuǎn)速過低的時(shí)候,自吸能力也會(huì)隨之降低。導(dǎo)致的結(jié)果就是,引起噪聲和流量脈動(dòng),甚至對(duì)速度的穩(wěn)定也產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響。還有,目前多數(shù)的變頻器采用的是電壓型逆變器供電,在低頻的情況下,會(huì)引起強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲,這些都是比例調(diào)速所凸顯的問題,對(duì)日常的工作來說,具有較大的負(fù)面影響。但變頻調(diào)速在這個(gè)方面做了很大程度上的努力,就低速穩(wěn)定性問題本身而言,并沒有辦法完全避免,但是如果在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行革新,日常工作當(dāng)中嚴(yán)加注意,相信可以處理好或者最大限度的避免這類問題。在多數(shù)情況下,變頻調(diào)速系統(tǒng)在某一特定范圍內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的區(qū)域,主要是與電機(jī)參數(shù)和運(yùn)行條件有關(guān),控制好上述幾個(gè)因素,就可以處理好低速穩(wěn)定性問題。相對(duì)比例調(diào)速來說,變頻調(diào)速更容易控制,并且大大簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)。


2.響應(yīng)的快速性


液壓控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化,對(duì)于日后的工作來說,具有非常重要的作用。應(yīng)用變頻調(diào)速替代比例調(diào)速,不僅僅在低速穩(wěn)定的問題上具有較高的可信性,同時(shí)在響應(yīng)的快速性,也展現(xiàn)出了非常高的水準(zhǔn)。在過去,由于長(zhǎng)期應(yīng)用比例調(diào)速,因此相關(guān)器件的過載能力有限,在超過50%的時(shí)候,就只能運(yùn)行一分鐘,嚴(yán)重影響了加速性能。自從在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速以后,形成了一個(gè)全新的調(diào)速系統(tǒng),不僅充分利用變頻調(diào)速液壓控制系統(tǒng)調(diào)速范圍大的特點(diǎn),同時(shí)節(jié)能效果特別顯著,在此基礎(chǔ)上,又保留了閥控缸或者閥控馬達(dá)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。通過以上的表述,充分說明了采用變頻調(diào)速不僅可以簡(jiǎn)化液壓控制系統(tǒng),另外在很多問題的處理上,也都應(yīng)用非常簡(jiǎn)便的方式,非常符合目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。


3.其他方面


液壓控制系統(tǒng)在未來的發(fā)展中,仍然會(huì)占有機(jī)械設(shè)備的主要控制地位,并且對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的影響將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,簡(jiǎn)化系統(tǒng)不僅意味著會(huì)節(jié)能降耗,同時(shí)還會(huì)降低運(yùn)營(yíng)成本,在充分利用能源的基礎(chǔ)上,獲得更大的效益。比例調(diào)速在原來的應(yīng)用當(dāng)中,由于時(shí)代的限制以及技術(shù)的不成熟,因此耗費(fèi)了大量的成本,在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面,都沒有達(dá)到一個(gè)理想的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用變頻調(diào)速,不僅可以節(jié)能降耗,同時(shí)對(duì)簡(jiǎn)化系統(tǒng)也有莫大的好處。到目前為止,很多的地區(qū)都在采用變頻調(diào)速的方式,并且技術(shù)的完善速度很快,在成本方面,也有所降低。雖然目前的液壓控制系統(tǒng)在很多的方面,仍然需要進(jìn)一步完善,但在變頻調(diào)速的幫助下,不需要太多的時(shí)間就能夠徹底解決問題。相信在日后的工作當(dāng)中,液壓控制系統(tǒng)已經(jīng)會(huì)達(dá)到一個(gè)更高水準(zhǔn)。


三、總結(jié)


本文對(duì)液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性進(jìn)行了一定的分析,從現(xiàn)有的情況來看,變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性較高,并且在節(jié)能降耗以及簡(jiǎn)化系統(tǒng)方面,都做到了一個(gè)較為理想的效果。今后的工作重點(diǎn)在于,通過對(duì)硬件設(shè)備的強(qiáng)化,達(dá)到一個(gè)更好的運(yùn)行狀態(tài),只有將液壓控制系統(tǒng)與電機(jī)的默契度提高,才能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。


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