基于伺服电机控制的多泵组合控制液压动力系统

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1、基于伺服电机控制的多泵组合控制液压动力系统随着节能环保意识的不断深入,人们对传统注犁机的能耗和控制将度提出了越来越高的要求。交流伺服电机驱动液压油泵控制技术的出现是液电结介控制技术的一次革命性的进步。它不仅可以大幅度节能约30%-70%,而11具冇控制精度高，稳定性好，噪音低等优点。一经推出，即在注测机等行业取得了迅猛发展，成为今厉注塑机节能改造的主耍方向。一.系统的应用及工作原理研究表明，伺服泵系统在保压（高压小流量）工况下具有最佳的节能效果和经济效益。大熨注槊机往往制品壁厚大，需要较长的保压时间來防止收缩变形，因此特别适介使用伺服泵系统。然而受制于伺服电机和驱动器功率以及油泵排

2、量的限制，人型注槊机需要采用多台伺服泵联合控制才能达到人流量的要求。对此日本YUKEN公司推出了采用专用联立控制的多台伺服泵组合控制系统，见图lo图1日木YUKEN公司采用专用联立伺服驱动器的多台伺服电机汕泵的组合控制系统该控制系统通过专用的联立控制驱动器使多台伺服电机油泵组在所仃动作中分配相同的流杲压力指令，实现同步流量（速度）控制和压力控制。基木工作原理如下：1.流量（速度）控制模式：主机控制器发送相同的流量指令给各伺服电机驱动器，使各伺服电机按设定的转速正向运转，驱动定排量液压油泵输出设定的流量（速度）。并通过编码器的检测反馈信号，闭环控制伺服电机的转速，达到精确控制系统流量

3、（速度）的目的。2.压力控制控制模式:主机控制器发送相同的压力指令给各伺服电机,使各伺服电机同时处于转炬控制模式，从而驱动各液压油泵同时输出相同的扭矩（压力），并通过压力传感器的检测反馈信号实现系统压力闭环控制。二.目前存在的不足但是该系统存在如下缺陷：系统压力控制由多泵共同完成，因此保压能耗大。这主耍是由TYUKEN的控制方案液压系统降IR或泄荷只能通过伺服泵反转来完成，对于大吨位的注塑机液压系统，液斥汕缸和管路中受压缩液压油体积大，压缩能呆高，单独靠一个伺服泵的泄荷能力不足以满足在极短时间内降压或泄荷压缩能量释放的要求，因此必须采用多台伺服泵同步动作实现压力控制。这带來的问题是

4、保床能耗大，泄圧速度慢，且降压或泄荷对油泵和伺服驱动系统的冲击噪音人，会缩短油泵和控制器的使用寿命；多台伺服泵长时间负载运行，会使其电机和驱动器发热增加，对其过载能力产生很大影响。三.解决方案解决这一问题的关键在于如何采用单泵來实现系统压力控制。震徳公司创新性的设计出单伺服泵压力闭环控制系统可以与任意多台辅伺服泵共同组成液电复介的大功率液压动力系统（附图四为两个辅伺服泵系统）。PlPlIV跳鯛—旺罠/「、.I{捕筈梆［IL握毗齢、魏、图2基丁•伺服电机控制的多泵组合控制液压动力系统该控制系统设有主泵和辅泵，系统的压力控制模式主耍【11主泵完成，此时辅泵在单向阀的隔离作川下泄荷,从而

5、消除辅泵保压能耗。它由多台伺服泵共同完成流量（速度）控制；而以单台伺服泵（主泵）的控制压力作为先导控制压力，与液压插装阀及节流孔共同组成压力闭环控制系统，实现对系统斥力的椿确控制。基本工作原理如下：1.流量（速度）控制模式：流量控制可以采用传统的流量栓加法或者同步流量控制法來实现，通过主机控制器发送设定的流虽:指令给各伺服电机，使各伺服电机按设立的转速正向运转,驱动各液压汕泵通过单向阀输岀设定的流量（速度）。并通过编码器的检测反馈信号，闭环控制伺服电机和油泵的转速，达到務确控制系统流量（速度）的目的。2.压力控制控制模式：主机控制器只发送给主泵P1压力指令，在单向阀2和3的隔离作用

6、下，辅泵P2、P3等泄荷；从而消除辅泵保压能耗。主泵P1按指令输出设定的压力作为先导控制压力，控制节流孔1前后的压力降來控制插装阀主阀芯的开闭來实现系统压力比例闭环控制。该动力系统具有如下优势：1.由于采用液电联合压力控制方式，因此只需耍单•台小排量伺服泵（主泵）就可以完成保压和泄荷动作，此时其它伺服泵（辅泵）可以空载运行，因此可以大幅度降低保压能疑消耗,这对于大吨位注塑机成羽的人质量注數件需要长时间保压具冇重要意义。2.由于采用大通径的插装阀作为泄荷阀來完成降压和泄荷，因此，泄压快，噪音低，对伺服泵系统的冲击小，可以延长伺服泵的使用寿命。3•可以避免辅泵工作在低速大扭矩（保压）运

7、行状态，可以降低辅泵的伺服电机和驱动器的配置要求，从而降低成木，提高产品竞争力。4.宙于伺服电机反向制动的负载大大降低，可以减少制动电阻的配置功率。5.除适用于任意多组伺服泵的控制要求外，还可以用在伺服电机驱动大、小双排量柱那泵的泄荷回路。一.结语基于伺服电机控制的多泵组合控制液压动力系统采用插装阀作为系统压力控制主体，配合伺服泵作为先导控制共同组成JK力闭坏控制系统，很好的解决了多伺服泵控制系统压力控制和单泵保压的问题，其结构简单，成木低，节能效果显著，因而具备广阔