工控商务网钢铁行业中伺服系统的应用案例

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1、工控商务网：钢铁行业中伺服系统的应用文章来自：中国工控网摘要：对直接驱动电液伺服系统的原理和特．董进行了详细的介绍。详细介绍了直接驱动电液伺服系统在钢铁行业的应用前景。关键词：直接驱动电液伺服系统；钢铁：交流变频调速0．引言直接驱动电液伺服系统是交流伺服技术和液压技术相结合的产物，它最主要的特点是应用交流伺服电动机而不用电液伺服阀。这种新型的伺服系统具有电动机控制的灵活性和液压大出力的双重优点。在一般技术性能要求的伺服装置上，已经可以代替使用电液伺服阀的传统型电液伺服系统。这种新型伺服系统被称为直接驱动电

2、液伺服系统，或称为直接驱动容积控制（DirectDriveVolumeContro1）系统。在国外，有时简称为“无阀系统”。1．直接驱动电液伺服系统的原理及特点传统的阀控系统无法避免溢流损失造成的系统温升高、散热难、效率较低的问题；而传统的泵控系统虽然效率较高，但动态性能差。结合交流伺服电动机调速系统快速发展，国内外发展了一种新型电动液压伺服系统一直接驱动电液伺服系统，其结构原理图如图1所示。图1直接驱动电液伺服系统结构原理图直接驱动电液伺服系统是用交流伺服电动机、可双向转动的定量泵取代了电液伺服系统中的

3、伺服阀和变量泵，交流伺服电动机驱动可双向转动的定量泵，定量泵直接驱动油缸。通过改变电动机的正反转、电动机的速度、和运转时间来控制油缸的正反向、油缸速度的快慢和位置。直接驱动电液伺服系统的优点在于：1）节能效果显著，有效降低生产成本。直接驱动电液伺服系统避免了节流损耗和溢流、卸荷损耗。而且直接驱动电液伺服系统还提高了伺服电动机的效率和改善功率因数，这是其他液压调速方式无法解决的。2）提高了系统的寿命和可靠性。直接驱动电液伺服系统的液压泵可以选用价格低廉、可靠性高的定量泵，去掉了对环境要求较高的液压伺服元件，

4、从而对传动介质及过滤要求可适当降低。电动机和泵长期在低于额定转速下运行，减少了泵的磨损和系统的噪声，提高了使用寿命和系统可靠性。3）直接驱动电液伺服系统中的电动机与执行元件的油缸可以做到较为理想的功率匹配。油箱的体积也可以很小。4）系统元件数目少，可实现集成一体化，体积小、重量轻、效率高。总的来说。直接驱动电液伺服系统具有高效节能、小型集成化、操作与控制简单、价格便宜。又有环保的优势。克服了传统电液伺服系统的的缺点。具有重大的实用价值。国外已经在精密锻压机、注塑机、船用舵机减摇装置、铸造设备、印刷机、六自

5、由度平台、2500吨成型机等装置上采用直接驱动电液伺服系统。取得了．很大的经济效益。例如。日本商船大学的练习船“汐路丸”号的舵机于1998年改造时也采用了日本第一电气株式会社设计和生产的直接驱动电液伺服系统驱动的舵机装置，所需电力能源只有改造前的十分之一。该系统投入使用5年以来，一直工作正常，运行状况大大超过改造前的操舵性能，还可进行舵减摇的试验研究。该船改造前后传统型和直接驱动电液伺服系统驱动型对比如表1所示。2．国内外对直接驱动电液伺服系统的研究现状世界上最早研究直接驱动电液伺服系统的国家是日本、德国

6、、美国和瑞典。日本是世界上能源最匮乏的国家之一，所以El本对节能技术方面的研究比较深入。El本第一电气株式会社对直接驱动电液伺服系统有着近十年的研究，取得领先的研究成果，并已经达到了实用的阶段。其研制的直接驱动电液伺服系统已经在精密锻压机、船用舵机、连铸设备、印刷机、六自由度平台、250o吨液压成型机等装置上得到了应用。日本的NAMBU公司和OPTON公司都有直接驱动电液伺服系统的成型产品。美国，德国、俄罗斯、瑞士等国家对直接驱动电液伺服系统的研究目前集中在电动静液作动器（EHA）、注塑机、制砖厂和液压电

7、梯上。从国外的直接驱动电液伺服系统的研制情况可以看出，目前国外在直接驱动电液伺服系统的研制方面已具备相对成熟的技术，而且已有专业厂家生产。国内对直接驱动电液伺服系统的研究起步稍晚，主要研究单位有浙江大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学北京航空航天大学和太原理工大学。浙江大学流体传动及控制国家重点实验室建立变频液压系统试验台。在该试验台上可以模拟直线水平运动、直线垂直运动和回转运动的负载。他们提出了几种典型的VVVF液压系统，包括驱动直线水平负载（已用于注塑机等设备中）、驱动垂直运动负载的开式系统回路（用于液

8、压电梯）以及由变频器，经异步电动机驱动双向液压泵的闭式系统回路（可用于驱动大型机床的主轴或回转工作台）。太原理工大学的权龙教授针对直接驱动电液伺服系统这种新型电液动力源也有深入的研究，为此还申请了国家自然科学基金资助项目。他们对直接驱动电液伺服系统进行了分析和比较，研究了泵和电动机的多种组合并进行了试验研究。揭示了该系统特有的内在规律。它指出直接驱动电液伺服系统是一种高效、高动态的液压动力源。哈尔滨工业大学对直接驱动电液伺服系