变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究

发布时间：2017-08-22 09:33

  本文关键词：变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究

  更多相关文章： 液压动力系统 变频异步电动机 变量柱塞泵 复合控制 低速稳定性

【摘要】：变转速容积?调速液压技术具有调速范围大、节能效果好等优点,因此被广泛地应用在注塑机、液压电梯等领域,但其存在低速稳定性差、响应速度慢等不足,限制了变转速容积调速技术的应用范围。针对上述问题,本文结合变转速容积调速和变排量容积调速的优点,提出了基于变频异步电动机拖动变量泵的液压动力系统,在研究变频电机转速、变量柱塞泵排量对液压动力系统性能影响的基础上,首先阐述了变转速容积调速液压系统低速稳定性差、响应速度慢的原因;再以提高液压系统低速稳定性和响应速度为研究目标,利用AMESim仿真平台,建立变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统模型,研究在不同负载工况下控制方式对液压动力系统性能的影响规律;最后给出变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统控制方案,为改善变转速容积调速液压系统低速稳定性和响应速度提供了新思路、新方法。本文完成的主要研究工作:(1)根据电机学原理和流体力学理论,建立了异步电动机机械特性和柱塞泵效率计算的理论模型,分析了在低转速运行状态下异步电动机的机械特性和变量柱塞泵的效率,阐述了转速、排量对变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统低速性能的影响规律,为研究液压动力系统特性提供理论基础。(2)采用功率键合图方法,建立了变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统的仿真模型,并将其仿真结果与理论结论对比分析,证明了仿真模型的正确性,为液压动力系统特性研究提供仿真实验支持。(3)以系统低速稳定性和响应速度为目标,采用理论分析与仿真验证相结合的方法,分析了控制方式对液压动力系统的特性的影响规律,在此基础上,给出变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统的控制方案。
【关键词】：液压动力系统 变频异步电动机 变量柱塞泵 复合控制 低速稳定性
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 变频液压技术国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 复合液压调速技术12-14
• 1.4 论文主要研究内容14-15
• 1.5 本章小结15-17
• 2 变频电机拖动的变量泵液压系统性能理论研究17-31
• 2.1 变频电机拖动的变量柱塞泵液压系统的简介17-18
• 2.2 普通三相异步电动机的数学模型18-21
• 2.2.1 普通三相异步电动机等效电路18-19
• 2.2.2 三相异步电动机的基本方程19-21
• 2.3 恒压频比调速模型21-24
• 2.3.1 恒压频比调速原理21-22
• 2.3.2 恒压频比调速特性22-24
• 2.4 变量柱塞泵的性能分析24-29
• 2.4.1 变量柱塞泵运动学及流量分析24-25
• 2.4.2 变量柱塞泵动力学分析25-26
• 2.4.3 变量柱塞泵效率计算与分析26-29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 变频电机拖动的变量泵液压动力系统建模与仿真31-49
• 3.1 AMESim仿真软件介绍31
• 3.2 变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统AMESim建模31-36
• 3.2.1 变频异步电机建模31-32
• 3.2.2 轴向变量柱塞泵的AMESim建模32-36
• 3.3 液压动力系统各模块仿真分析36-39
• 3.3.1 轴向柱塞泵的变量机构36-37
• 3.3.2 变量柱塞泵本体模型37-38
• 3.3.3 变频异步电动机模型38-39
• 3.4 变频电机拖动的变量泵液压动力系统性能仿真研究39-44
• 3.4.1 变频异步电动机机械特性仿真研究39-41
• 3.4.2 转速参数对液压动力系统性能的影响41-43
• 3.4.3 排量参数对液压动力系统性能的影响43-44
• 3.5 变量柱塞泵的效率分析44-46
• 3.5.1 转速参数对变量柱塞泵效率的影响44-45
• 3.5.2 排量参数对变量柱塞泵效率的影响45-46
• 3.6 调速方式对液压动力系统动态特性的影响46-47
• 3.7 本章小结47-49
• 4 控制方式对液压动力系统特性的影响规律的研究49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 变转速调速与变排量调速结合的复合控制系统49-50
• 4.3 恒速工况下控制方式对液压动力系统特性的影响50-57
• 4.3.1 普通恒速工况下控制方式对液压动力系统特性的影响50-53
• 4.3.2 低速恒速工况下控制方式对液压动力系统特性的影响53-57
• 4.4 恒压工况下控制方式对液压动力系统特性的影响57-64
• 4.4.1 普通恒压工况下控制方式对液压动力系统特性的影响57-60
• 4.4.2 低速恒压工况下控制方式对液压动力系统特性的影响60-64
• 4.5 实验验证64-67
• 4.5.1 实验台简介64
• 4.5.2 电机转速对柱塞泵效率的影响分析64-66
• 4.5.3 调速方式对液压动力系统的影响66-67
• 4.6 本章小结67-69
• 5 结论与展望69-71
• 5.1 结论69
• 5.2 研究展望69-71
• 参考文献71-77
• 致谢77-79
• 附录 攻读硕士学位期间学术成果79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 万晓红;径向变量柱塞泵的修复[J];建筑机械化;2005年03期

2 邢帮学,戴金山,刘晓斌;柱塞泵故障的应急快速修复[J];建筑机械;2005年01期

3 杨友平;翁惠辉;邹友志;;精密柱塞泵控制系统的设计[J];机械工程与自动化;2006年06期

4 李磊;刘仙船;吴文海;;柱塞倾角对圆锥分布型斜盘式轴向柱塞泵性能的影响[J];机床与液压;2010年15期

5 佘庆东;;柱塞泵简易取阀器[J];国外油田工程;2010年08期

6 张帆;;柱塞组合收口的方法及影响因素[J];航空制造技术;2011年03期

7 杨逢瑜;胡敏;马德江;温亚非;马毓姝;;斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性分析[J];兰州理工大学学报;2011年02期

8 杨逢瑜;温亚非;胡敏;马德江;马毓姝;;轴向柱塞泵柱塞轴线与主轴轴线的夹角对柱塞受力的影响[J];机床与液压;2011年11期

9 赵英志;沈金龙;郭振宇;;软密封柱塞泵的研制与应用[J];石油机械;2011年08期

10 金梅;张立祥;詹少华;;柱塞泵的绿色设计研究[J];煤矿机械;2011年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宋海林;;轴向变量柱塞泵的调节与修复[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年

2 石兆存;朱玉泉;罗小辉;谭娟;;轴向柱塞泵柱塞泄漏特性研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

3 王奉涛;张亮;宋鲁涛;李海峰;;柱塞泵在线监测网络系统的研制[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年

4 董浩然;林少芬;;液压柱塞泵故障树分析[A];2007年全国机械可靠性学术交流会论文集[C];2007年

5 张文超;王少萍;赵四军;;柱塞泵三对摩擦副对回油流量的影响分析[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

6 赵晓东;姚彦杰;;三联式变频柱塞泵的常见故障分析[A];经济策论（下）[C];2011年

7 王光煜;童宝宏;景甜甜;;螺旋润滑油槽结构设计对柱塞-铜套接触摩擦行为的影响[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年

8 余海洋;薛典永;;斜轴式柱塞泵主轴球窝的加工[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年

9 范政武;权龙;;位移—力反馈原理斜轴式变量柱塞泵特性研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

10 牛慧峰;姜万录;李刚;;内禀模态特征能量法在柱塞泵故障诊断中的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 张伟　季划;踏板式双缸柱塞泵喷雾器的特点[N];河北科技报;2009年

2 石家庄动力机械厂 谷常辉;磨机高低压润滑站柱塞泵损坏分析与处理[N];中国建材报;2011年

3 张令华;柱塞泵变量控制方式的选择[N];世界金属导报;2014年

4 麻晓燕;液压柱塞泵的结构组成与维修方法[N];陕西科技报;2011年

5 郑鹏;武汉重工欲在非船市场施拳脚[N];中国船舶报;2013年

6 醴凌;低温烧结等静压成型法[N];中国建材报;2000年

7 高志峰;成州矿冶两项技术通过省地专家验收[N];中国矿业报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 王国志;电液比例轴向变量柱塞泵的特性研究[D];西南交通大学;2009年

2 陈永琴;航空燃油柱塞泵运动学与动力学特性分析研究[D];西安电子科技大学;2012年

3 刘桓龙;水压柱塞泵的润滑基础研究[D];西南交通大学;2008年

4 宋月超;柱塞泵流量脉动测试方法和大范围工况降噪结构优化的研究[D];浙江大学;2013年

5 王成宾;伺服变量泵和泵控差动缸系统理论分析及静动态特性研究[D];太原理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈庆瑞;轴向柱塞泵柱塞副油膜特性测试系统研究[D];浙江大学;2008年

2 卿绿军;变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究[D];西安建筑科技大学;2015年

3 刘仙船;基于虚拟样机的斜柱塞泵仿真研究[D];西南交通大学;2010年

4 钟伟旭;并联式三油口轴向变量柱塞泵设计、建模与仿真研究[D];太原理工大学;2010年

5 巫辉燕;基于功率流建模的轴向变量柱塞泵动态仿真研究[D];华南理工大学;2011年

6 李大勇;柱塞泵状态监测与故障诊断的研究[D];华北电力大学（河北）;2004年

7 张潘;负荷敏感式变量柱塞泵的动态仿真[D];西南交通大学;2006年

8 徐中光;轴向变量柱塞泵压力特性研究[D];西南交通大学;2007年

9 胡新华;轴向柱塞泵静压支承球铰副及柱塞副的理论研究[D];浙江工业大学;2003年

10 张红伟;基于现代设计方法的轴向柱塞变量泵柱塞的研究[D];重庆大学;2003年

，

本文编号：718384