2019年4月14日星期日

液壓控制中變頻調速替代比例調速的可行性分析



  一、節能降耗

  變頻調速在實際的可程式控制器應用並非無跡可尋,在前幾年的工作當中,由於我國的經濟出現了大幅度的增長,因此很多地區的企業開始考慮機械設備的革新,比例調速雖然在很大程度上對液壓控制產生了變頻器較大的積極影響,但以目前的社會需求和液壓控制工作量來看,出現了明顯的不足。相對來說,變頻調速具有很大的優勢:

  1、節能效果顯著

  在液壓控制當中應用變頻調速避免了節流損耗和溢流、泄荷損耗。另一方面,交流變頻調速液壓系統還提高了原動機――異步電機的效率和改善功率因素,這是其他液壓調速方式無法解決的。比例調速在原來的工作當中,並沒有針對性的解決這一問題,隨著時間的流逝,總體的隱患越來越嚴重,部分工作人員甚至在液壓控制當中發現了一些威脅人身安全的隱患。變頻調速的針對性,為液壓控制的安全系數提供了很強的保障。對於節能來說,目前的大部分工作都在提倡節能,能源危機已經對世界的發展構成了很大的威脅,可持續利用與節能成為兩大重點問題。變頻調速從節能的角度出發,完全符合現階段液壓控制工作的要求。

  2、提高系統的壽命和可靠性

  對於液壓控制系統來說,在實際的運行當中,由於調速問題沒有得到較好的解決,因此其壽命和可靠性大大降低,直接影響到了能源的應用。從客觀的角度來說,由變頻調速替代比例調速,能夠在一定程度上提高系統的壽命和可靠性。目前主要是在液壓控制系統當中,采用變頻調速來運作,同時應用可靠性對系統要求較低的定量泵來代替對系統要求高的變量泵,這樣做的好處是,能夠伺服馬達最大限度的避免使用對介質要求高的伺服閥,有效提高了可靠性,並且在長時間的工作當中,浮動較小。除此之外,油泵的轉速與流量成正比,當流量減少的時候,油泵的轉速也變低,通過這種方式,讓能源的利用效率提高,間接實現了節能效果。另一方面,由於節能效果提高,在很大程度上減少了油泵磨損,延長了使用壽命。從以上的表述來看,在液壓控制系統當中,應用變頻調速替代比例調速,具有較高的可行性,並且在節能方面,能夠達到一個較高的水准。

  3、降耗方面

  對於液壓控制系統來說,應用變頻調速不僅能夠節能,同時在降耗方面,也獲得了較為突出的成就。首先,在大量的試驗和實踐工作當中,技術人員發現應用變頻調速以後,調速範圍能夠達到1:20,如果在流量較小的時候與節流調速儀器使用,則可達到更寬的調速範圍。由此可見,變頻調速的降耗效果還是比較理想的。由於液壓控制系統在機械設備當中,占有非常重要的地位,因此要想在實際的工作當中,進一步提高降耗效果,還需要進一步努力,目前,變頻調速完全告別了溢流損耗,系統的發熱率大大降低。同時,在沒有較高要求的伺服元件的基礎上,對傳動介質及過濾要求可適當降低。節能與降耗是現階段生產、加工的兩大要求,以上三點充分說明了在液壓控制系統中應用變頻調速具有很高的可行性。

  二、控制系統的簡化

  1、低速穩定性問題

  在原來的工作當中,液壓系統一直都在采用比例調速,但是效果並不理想,在低速穩定性方面,一直都表現出了難以處理的問題。首先,在油泵轉速過低的時候,自吸能力也會隨之降低。導致的結果就是,引起噪聲和流量脈動,甚至對速度的穩定也產生了較大的負面影響。還有,目前多數的變頻器采用的是電壓型逆變器供電,在低頻的情況下,會引起強烈的振動和噪聲,這些都是比例調速所凸顯的問題,對日常的工作來說,具有較大的負面影響。但變頻調速在這個方面做了很大程度上的努力,就低速穩定性問題本身而言,並沒有辦法完全避免,但是如果在相關的技術領域進行革新,日常工作當中嚴加注意,相信可以處理好或者最大限度的避免這類問題。在多數情況下,變頻調速系統在某一特定範圍內才會出現系統運行不穩定的區域,主要是與電機參數和運行條件有關,控制好上述幾個因素,就可以處理好低速穩定性問題。相對比例調速來說,變頻調速更容易控制,並且大大簡化了控制系統。

  2、響應的快速性

  液壓控制系統的簡化,對於日後的工作來說,具有非常重要的作用。應用變頻調速替代比例調速,不僅僅在低速穩定的問題上具有較高的可信性,同時在響應的快速性,也展現出了非常高的水准。在過去,由於長期應用比例調速,因此相關器件的過載能力有限,在超過50%的時候,就只能運行一分鐘,嚴重影響了加速性能。自從在液壓系統中應用變頻調速以後,形成了一個全新的調速系統,不僅充分利用變頻調速液壓控制系統調速範圍大的特點,同時節能效果特別顯著,在此基礎上,又保留了閥控缸或者閥控馬達響應快的優點。通過以上的表述,充分說明了采用變頻調速不僅可以簡化液壓控制系統,另外在很多問題的處理上,也都應用非常簡便的方式,非常符合目前的發展狀態。

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