程序控制液壓站構成

李新生

摘 要：通過工控計算機，利用變頻控制技術，控制液壓泵轉速，實現程序控制液壓站。

關鍵詞：流量；變頻控制技術

液壓系統中，液壓泵流量按系統最大流量設計，實際工作中，執行機構所需流量遠遠小于泵的流量，其余流量通過溢流閥流回油箱，從而產生極大的能量損失，并使油溫升高。采用變量泵可以減少損耗，但傳統機械式變量泵還存在著結構復雜，制造成本高，故障率高缺陷。

現階段，電動機變頻控制技術不斷發展，結合計算機控制，利用傳統定量泵結構簡單的優勢。通過通過程序控制方式，達到改變液壓泵流量的目的。

通過式（1-1）、（1-2）可知：改變泵的流量可以通過改變排量V或者改變泵的轉速n實現，傳統模式采用改變排量V實現變流量。

變頻控制技術的迅速發展，大功率的IGBT器件價格越來越低，方便、經濟的改變電機轉速n成為可行。

按照液壓系統工作循環實際流量曲線，通過工控計算機控制電機轉速，使傳統的定量泵按需提供流量，可以使效率得到充分提高。

一、實現方法

利用單片機計算機作為主要控制部分。根據上位機設置的流量指令或預設流量，計算油泵轉速。通過PMW調制，由功率模塊帶動三相電機驅動液壓泵輸出所需流量。

二、工作模式設置

程序控制液壓站，可設置以下三種工作模式。

1.傳統固定流量模式。液壓系統所需流量較為恒定。但與泵的流量系列不一致，可采用本模式。

例如系統所需流量為21.5L/min，如采用傳統定量泵，則選用流量，為25 L/min的液壓泵，溢流流量為3.5 L/min，會損失：3.5/25*100%=14%的功率。采用本系統，可通過設置流量為略大于21.5L/min，溢流損失微小，效率更高。

2.定壓模式。如液壓系統執行機構有兩種及以上，系統所需流量變化較大，可設置為定壓模式。當系統流量增大，導致系統壓力下降時，通過傳感器檢測出的壓力信號送入單片機運算處理，使電機轉速增加，適應系統流量，同時壓力保持恒定。反之系統所需流量下降，通過傳感器檢測出壓力信號，控制電機轉速下降，使輸出流量下降到適合系統要求，并保持壓力恒定。

3.程序控制模式。

在系統運動規律固定，每個動作階段所需流量可精確計算。可將一周期內每階段流量由上位機分別設置，通過循環程序分別控制電機轉速，得到不同級別流量。

例如：某系統動作一共三個節，快進所需流量25L/min，工作所需流量5L/min，快退所需流量20L/min。可設置第一級流量Q1=25L/min，第二級流量Q2=5L/min，第三級流量Q3=20L/min。通過上位機控制，按系統總體功能依次執行Q1、 Q2、 Q3。

三、結語

本程序控制液壓站利用計算機控制技術改造傳統改造傳統液壓泵，更加節能環保，制作上簡單易行，可按預設數據輸出液壓所需的流量。