浅析张紧器液压与驱动系统节能

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1、2010年1月机床与液压Jan．2010第38卷第2期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．38No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．02．014张紧器液压与驱动系统节能分析张俊亮，张宏，刘文利，钟朝廷，徐祥娟(1．中国石油大学，北京102249；2．中国海洋石油工程股份有限公司，天津300450)摘要：铺管船用张紧器属于海上作业设备，要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计；在液压系统中动力源是液压系统的主要能

2、耗因素，通过分析采用A7V．80．EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的；在交流伺服电机驱动系统中，根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制，减小启动电流实现节能，同时在电机的运行过程中，通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的，并通过试验证明系统节能效果。关键词：节能；张紧系统；复合变量泵；模糊控制中图分类号：TK01+8文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)2—040—3AnalysisonEnergySavingforHydraulicandD

3、rivingSystemofTensionerZHANGJunliang，ZHANGHong，LIUWenli，ZHONGChaoting，XUXian~uan(1．ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．OffshoreOilEngineeringCo．，Ltd．，Tianjin300450，China)Abstract：Thetensionerforpipelayingvesselisakindofoffshoreoperationeq

4、uipment，itisimportanttoreducetheenergycon-sumption．Thehydraulicandmotordrivingsystemwasdesignedtosaveenergy．Inhydraulicpressuresystem，themainenergycon—sumptionfactorwaspowersource．SOvariablecapacitypumpA7V．80．ELwithhigheficient．energysavingandhighpowe

5、rwascho—sentoachieveenergysaving．IntheACservomotorsystem．thetransducerwasadoptedtocontrolstartandstopofthemotoraccord—ingtothecharacteristicofhigh—powermotor，andthepowerfactorwascontrolledbyfuzzyarithmeticinthemovingprocessinordertosavetheenergy．Theex

6、perimentalresultshowsthattheenergysavingeffectisobviousbyusingthismethod．Keywords：Energysaving；Tensionsystem；Variablecapacitypump；Fuzzycontrol海上油气田开采出的油气多数是通过管道输送至==1一=l一b陆上加工并分别输送到用户，所以海底管道铺设是海PP。。。77‘。洋石油开采的重要环节。张紧器是海洋管道铺设的关式中：叼为匹配效率；为传输效率；叼为液动机键设备，

7、在深海区域作业的铺管船工作时间长，效率。其能源供给受海洋环境影响，因此，在铺管作业过程因执行元件为间隙密封式液压缸，所以叩可取中要尽可能的减少能耗。在铺管过程中，对张紧器张1，系统液压效率77=，7，紧系统进行节能控制，将大大提高能源的利用率，节JPLqLdt约铺管成本。张紧器张紧系统由液压夹紧系统和交流叼=J__伺服电机驱动系统组成，通过分析液压系统的主要能Jpqdt耗因素，采用变量泵达到节能的目的；在交流伺服电：巫机驱动系统中，根据张紧器工作特点，利用变频器对电机进行启停控制和运行过程中采用模

8、糊控制减少电Ipqdt机能耗。由上式可以看出，过剩流量△g和△p是产生液1液压系统节能分析压系统能耗的根本原因，所以，液压系统动力源输出液压系统节能的目的是提高系统能量的利用率降的流量过剩和压力过剩是造成能耗的根本原因。在液低系统能量消耗。液压系统中能量消耗￡为无功功压系统工作过程中使动力源输出压力、流量和系统相率与输入功率之比为：适应，实现功率适应控制，最大限度的提高匹配效收稿日期：2009—03—11基金项目：国家863项目(2006AA09A105-2)作者简介：张俊亮(19