关于中厚板全液压矫直机液压系统驱动电机功率选取

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1、总第147期山西冶金Total1472014年第1期SHANXIMETALLURGYNo．1，2014I

2、l生产实践·直甩摄恭。关于中厚板全液压矫直机液压系统驱动电机功率的选取★范海龙，韩贺永，张艳峰，王君(1．太原重工股份有限公司轧钢设备分公司矫直机设计研究所，山西太原030024；2．太原科技大学山西省冶金设备设计理论与技术重点实验室，山西太原030024)摘要：在计算中厚板全液压矫直机液压系统驱动电机功率时，存在选取液压系统压力和流量数值不精确等问题，导致计算所得电机功率过大，设备资源浪费。针对这些问题，提出

3、一种根据液压系统栽荷谱选取压力和流量的方法，以计算系统电机功率，即根据栽荷谱，通过分析不同工况下系统的工作状态，选取该工况下所需液压系统的压力和流量，计算得出该工况所需的电机功率。通过现场采集数据验证了以这种方法计算出的电机功率能够满足实际生产需要，新得到的电机功率值小于原先使用的电机功率，可达到节约能源的目的。关键词：液压系统栽荷谱功率计算节能中图分类号：TG333．2*3文献标识码：B文章编号：1672—1152(2014)01—0o28—03液压系统的动力源于液压泵，而液压泵的驱动工作行程s=300mm。两台

4、液压泵同时为系统提供动又主要依靠三相异步交流电机。运用传统方法计算力。液压系统每个工作泵设计工作流量为260L／min，电机功率时由于选取的压力和流量数值不恰当，导工作压力为26MPa，根据公式致计算所得的电机功率超出实际所需功率值。JP=肇．(1)根据异步电机输出功率效率曲线可知：输出功77p式中：PP为液压泵的最大工作压力，Pa；q为液压泵率值在电机额定功率值的70％～100％之间时，电机的流量，L／min；~／。为安全系数，取0．9；Ij}为经验系数，工作效率高，而且效率变化范围小；为确保电机的高效率，应使系

5、统的输出功率在此区间。在实际生产取612。代人数据，求得电机功率P=-122kW，根据电机中选用的电机额定功率值远远大于电机实际消耗功样本实际选取电机额定功率为132kw。率值，使得电机工作效率低下，造成资源的浪费。2根据载荷谱计算电机功率为从根本上提高企业的经济效益，降低生产成载荷谱是指在实际生产中不同工况下液压系统本，可以在不影响企业正常生产的基础上选取额定承受载荷的大小。功率较低的电机，使输出功率在合理区间，保证电机根据液压系统载荷谱计算电机功率，首先需要的高效应用。为满足这一要求，在计算电机功率时，分析液压

6、系统不同工况下的载荷，得出液压系统所需要根据各工况特点，认真分析液压系统的载荷谱需的相应压力和流量后，根据理论公式计算出该载和工作状态，选取恰当的液压泵压力和流量值以计荷下所需的电机功率；然后，在此基础上加上各种损算电机功率。耗和电机盈余量，进而得到系统在该工况下的理论1传统的计算驱动电机功率的方法电机功率值；最后，从各工况中选取计算所得电机功本次实验以某钢厂中厚板全液压矫直机AGC率的最大值作为液压系统驱动电机功率。系统为实验平台。矫直机设计矫直力为3000t，液矫直机液压系统工作分为四个工况，即空载、加载、压缸

7、活塞直径D=640ITlm，活塞杆直径d=485mm，快进、工进。由于液压系统在空载和加载工况下消耗的收稿日期：2013-03—12功率很小，不影响电机功率的选择，在I比处忽略不计。★基金项目：太原市科技创斯项目(120164042)；博士科研启2．1液压缸快进工况动基金项目(20122047)液压缸快进工况是指液压缸从初始位置运动到第一作者简介：范海龙(1976一)，男，太原重工股份有限公司矫直机辊缝所需位置的过程。在这一运动过程中，液轧钢分公司矫直机设计研究所主任设计师，工程师。E—mail压缸做匀速运动，系统

8、设定液压缸运动速度为5mm／s。●2014年第1期快进时四缸一起运动，蓄能器在此过程中分担20％的据。由于运动初期电流不稳定，所以只是选取电流稳流量。根据参考文献[2]中的公式，液压缸快进时，两台定后的电流值。根据公式]：泵—起工作，每个液压泵为系统挺供的流量Q=154L／min。1．732．(3)此时安装在液压缸内的压力传感器可以在操作平台式中：P为电机功率；U为电机电压；，为电机电流；上直接读出此时缸内油液的压力Pa=11．7MPa。为功率因数；为电机效率。根据传统公式3】：电机电压U=380V，=O．89，7

9、=0．95，将数据代人式(3)，得出多组电机功率的数值，与根据载荷谱盟．(2)计算出的电机功率值和实际选用的电机功率值进行式中：Pa为液压泵的工作压力；Q为液压泵的工作流比较，结果如图1所示。量；为液压泵的工作效率，由参考文献[3]知7=0．8。经计算得到此时电机功率P=-37．5kW。一⋯⋯⋯2．2液压缸工进工况⋯⋯⋯-⋯⋯⋯一呈▲▲．—▲．▲▲▲▲矫直机