变频闭式液压动力系统的设计及应用研究

发布时间：2020-10-24 09:15

　　 变频液压技术是一种新型节能传动技术,在机床、液压提升机械、注塑机等许多机 械装备中有着广泛的潜在应用。本课题研究和开发一种新型变频闭式液压动力系统,主 要由变频电机驱动的主油路和补油回路组成。所设计的系统具有结构紧凑、节能降噪、 使用寿命长、适应面广等优点。本文对该系统进行了具体的元件选型和结构设计,建立 了系统在考虑元件泄漏情况下的数学模型和仿真模型。利用Matlab软件对所设计的系统 进行了PID、模糊PID、模糊自整定PID控制的仿真研究,结果表明采用模糊自整定PID 控制时,系统具有良好的静动态特性。根据所申请的该系统应用于液压提升机械中的相 关发明专利,进行了具体的工程应用研究。设计和应用表明在液压电梯和液压抽油机中 应用本课题系统方案,能改善整个系统的性能,简化系统结构,降低系统装机功率和能 耗。 本文的主要研究工作内容如下: 第一章综述了国内外变频液压技术和变频液压动力单元的发展历程,应用领域和研 究现状。简要介绍了课题的研究意义,概括了本文的研究内容。 第二章对适用于变频液压动力系统的电机和液压泵类型和性能特点进行了比较,指 出在不同使用情况中电机和泵的选用情况。详细介绍了本课题系统液压原理方案的设计 和选择,系统各元件的选型,系统的结构设计和计算机检测系统的设计。 第三章根据变频器电机环节的不同控制方式分别建立了VVVF控制方式和矢量控制 方式下变频闭式液压动力系统的数学模型,并建立了系统的Simulink仿真模型,对数学 模型和仿真模型中的各个参数的值进行了选择和确定。 第四章对变频闭式液压动力系统的速度控制特性和压力控制特性进行了开环和闭环 控制仿真。针对系统的特点,分别选择了常规PID控制,模糊PID复合控制以及模糊自 整定PID控制,比较了各控制方法的系统的速度和压力响应结果。结果显示模糊PID复 合控制和模糊自整定PID控制均有较好的动静态响应特性,其中模糊自整定PID控制的 效果最优。 第五章结合所申请的发明专利将系统在液压电梯和液压抽油机中的应用进行了工程 设计应用研究。设计和应用研究表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统,能改 善整个系统的性能,简化系统结构,节省安装空间,降低系统装机功率和能耗。对本课 题系统在电液混合驱动注塑机中的应用情况进行了介绍,指出了电液混合驱动注塑机的 优点。 第六章对全文进行了总结和展望。 综观全文,论文对变频闭式液压系统进行了细致地研究,仿真和工程应用研究获得 了一些有价值的研究成果,为进一步的研究工作打下了良好的基础。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH137
【部分图文】：

2)主油路梭阀的选择由于国内没找到合适的梭阀样本，决定采用两个单向阀代替，单向阀的通径大小由单向阀的流量压降特性曲线来确定。选择上海立新液压件厂的Rvplo型号的单向阀，其特性曲线88t]如图2一5所示。图2一5立新系列单向阀的流t特性曲线5主油路测试马达的选型系统的最大流量为58.14L/mni，初选型号为榆次CM一FM型系列齿轮马达，该系列齿轮马达

第二章变频闭式液压动力系统的元件选型与整体设计NG20溢流阀的特性曲线如下【81s:图2一NGZO滋流阀的流t特性曲线2)主油路梭阀的选择由于国内没找到合适的梭阀样本，决定采用两个单向阀代替，单向阀的通径大小由单向阀的流量压降特性曲线来确定。选择上海立新液压件厂的Rvplo型号的单向阀，其特性曲线88t]如图2一5所示。图2一5立新系列单向阀的流t特性曲线5主油路测试马达的选型系统的最大流量为58.14L/mni，初选型号为榆次CM一FM型系列齿轮马达，该系列齿轮马达

根据液压动力泵站不同的结构形式和冷却方式，本系统采用浸油卧式装配结构，将主电机和泵连接成一体安装在油箱内，这样既有利于电机在变频运转时散热，又使动力单元的结构紧凑，节省安装空间。图2一7为系统的平面结构装配图。图2一8为系统的三维图形，采用了501记Wbksr进行了系统的三维设计190]，可使系统的结构设计直观形象。图2一9为动力单元的实物照片。///////////\\\\\:肛二二二+++牵牵牵牵OOOOOOOOO伞伞+++++++\\\\\\\\\图2一7变频液压动力单元平面结构圈图2一7中各元件名称如下:1.主电机2.内啮合齿轮泵3.油箱4.集成阀块5.，能器6.补油电机7.补油泵8.配电盒9.电机测速装t图2一8系统的三维造型图
【引证文献】

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4 黄方平;徐兵;杨华勇;;变频闭式液压动力单元模糊PID复合控制[J];液压与气动;2006年01期

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本文编号：2854283