液壓控制中變頻調(diào)速器替代比例調(diào)速的可行性分析

隨著科技的不斷進(jìn)步，變頻器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛很多企業(yè)都在機(jī)械設(shè)備的革新方面做出了較大的努力，從客觀的角度來(lái)說(shuō)，液壓控制是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，很多的技術(shù)人員都在這個(gè)方面投入了大量的時(shí)間和精力，目前比較重要的工作就是液壓控制當(dāng)中的調(diào)速問(wèn)題。部分技術(shù)人員提出了以替代比例調(diào)速，也有一部分的技術(shù)人員仍然堅(jiān)持比例調(diào)速，調(diào)速問(wèn)題已經(jīng)成為了目前的主要問(wèn)題。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，比例調(diào)速的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，而且在現(xiàn)今的工作中，已經(jīng)表現(xiàn)出了一定的不足，因此探索液壓控制中變頻調(diào)速器替代比例調(diào)速的可行性，是非常重要的。

　　以我國(guó)目前的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，機(jī)械方面的技術(shù)和設(shè)備對(duì)企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，具有決定性的影響。比例調(diào)速在長(zhǎng)期的應(yīng)用當(dāng)中，雖然產(chǎn)生了較大的積極影響，但是在社會(huì)需求越來(lái)越強(qiáng)烈的今天，比例調(diào)速的各方面指標(biāo)明顯展現(xiàn)出了不足，比方說(shuō)成本有所上升，效率下降，總體的效果沒(méi)有提升等等。相比之下，變頻調(diào)速器已經(jīng)在理論上獲得了一定的成功，并且在眾多的試驗(yàn)當(dāng)中，展現(xiàn)出了較高的優(yōu)越性，如果能夠在液壓控制中，將比例調(diào)速換成變頻調(diào)速，也許會(huì)有一個(gè)更好的結(jié)果。本文就液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性進(jìn)行一定的分析。

　　一、節(jié)能降耗

　　變頻調(diào)速器在實(shí)際的應(yīng)用并非無(wú)跡可尋，在前幾年的工作當(dāng)中，由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了大幅度的增長(zhǎng)，因此很多地區(qū)的企業(yè)開(kāi)始考慮機(jī)械設(shè)備的革新，比例調(diào)速雖然在很大程度上對(duì)液壓控制產(chǎn)生了較大的積極影響，但以目前的社會(huì)需求和液壓控制工作量來(lái)看，出現(xiàn)了明顯的不足。相對(duì)來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速器具有很大的優(yōu)勢(shì)：

　　1.節(jié)能效果顯著

　　在液壓控制當(dāng)中應(yīng)用變頻調(diào)速避免了節(jié)流損耗和溢流、泄荷損耗。另一方面，交流變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)還提高了原動(dòng)機(jī)――異步電機(jī)的效率和改善功率因素，這是其他液壓調(diào)速方式無(wú)法解決的。比例調(diào)速在原來(lái)的工作當(dāng)中，并沒(méi)有針對(duì)性的解決這一問(wèn)題，隨著時(shí)間的流逝，總體的隱患越來(lái)越嚴(yán)重，部分工作人員甚至在液壓控制當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了一些威脅人身安全的隱患。變頻調(diào)速的針對(duì)性，為液壓控制的安全系數(shù)提供了很強(qiáng)的保障。對(duì)于節(jié)能來(lái)說(shuō)，目前的大部分工作都在提倡節(jié)能，能源危機(jī)已經(jīng)對(duì)世界的發(fā)展構(gòu)成了很大的威脅，可持續(xù)利用與節(jié)能成為兩大重點(diǎn)問(wèn)題。變頻調(diào)速?gòu)墓?jié)能的角度出發(fā)，完全符合現(xiàn)階段液壓控制工作的要求。

　　2.提高系統(tǒng)的壽命和可靠性

　　對(duì)于液壓控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，由于調(diào)速問(wèn)題沒(méi)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(yīng)用。從客觀的角度來(lái)說(shuō)，由變頻調(diào)速器替代比例調(diào)速，能夠在一定程度上提高系統(tǒng)的壽命和可靠性。目前主要是在液壓控制系統(tǒng)當(dāng)中，采用變頻調(diào)速器來(lái)運(yùn)作，同時(shí)應(yīng)用可靠性對(duì)系統(tǒng)要求較低的定量泵來(lái)代替對(duì)系統(tǒng)要求高的變量泵，這樣做的好處是，能夠比較大限度的避免使用對(duì)介質(zhì)要求高的伺服閥，有效提高了可靠性，并且在長(zhǎng)時(shí)間的工作當(dāng)中，浮動(dòng)較小。除此之外，油泵的轉(zhuǎn)速與流量成正比，當(dāng)流量減少的時(shí)候，油泵的轉(zhuǎn)速也變低，通過(guò)這種方式，讓能源的利用效率提高，間接實(shí)現(xiàn)了節(jié)能效果。另一方面，由于節(jié)能效果提高，在很大程度上減少了油泵磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。從以上的表述來(lái)看，在液壓控制系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用變頻調(diào)速替代比例調(diào)速，具有較高的可行性，并且在節(jié)能方面，能夠達(dá)到一個(gè)較高的水準(zhǔn)。

　　3.降耗方面

　　對(duì)于液壓控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用變頻調(diào)速器不僅能夠節(jié)能，同時(shí)在降耗方面，也獲得了較為突出的成就。首先，在大量的試驗(yàn)和實(shí)踐工作當(dāng)中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)應(yīng)用變頻調(diào)速器以后，調(diào)速范圍能夠達(dá)到1：20，如果在流量較小的時(shí)候與節(jié)流調(diào)速儀器使用，則可達(dá)到更寬的調(diào)速范圍。由此可見(jiàn)，變頻調(diào)速的降耗效果還是比較理想的。由于液壓控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，占有非常重要的地位，因此要想在實(shí)際的工作當(dāng)中，進(jìn)一步提高降耗效果，還需要進(jìn)一步努力，目前，變頻調(diào)速完全告別了溢流損耗，系統(tǒng)的發(fā)熱率大大降低。同時(shí)，在沒(méi)有較高要求的伺服元件的基礎(chǔ)上，對(duì)傳動(dòng)介質(zhì)及過(guò)濾要求可適當(dāng)降低。節(jié)能與降耗是現(xiàn)階段生產(chǎn)、加工的兩大要求，以上三點(diǎn)充分說(shuō)明了在液壓控制系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速具有很高的可行性。

　　二、控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化

　　1.低速穩(wěn)定性問(wèn)題

　　在原來(lái)的工作當(dāng)中，液壓系統(tǒng)一直都在采用比例調(diào)速，但是效果并不理想，在低速穩(wěn)定性方面，一直都表現(xiàn)出了難以處理的問(wèn)題。首先，在油泵轉(zhuǎn)速過(guò)低的時(shí)候，自吸能力也會(huì)隨之降低。導(dǎo)致的結(jié)果就是，引起噪聲和流量脈動(dòng)，甚至對(duì)速度的穩(wěn)定也產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響。還有，目前多數(shù)的變頻器采用的是電壓型逆變器供電，在低頻的情況下，會(huì)引起強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，這些都是比例調(diào)速所凸顯的問(wèn)題，對(duì)日常的工作來(lái)說(shuō)，具有較大的負(fù)面影響。但變頻調(diào)速在這個(gè)方面做了很大程度上的努力，就低速穩(wěn)定性問(wèn)題本身而言，并沒(méi)有辦法完全避免，但是如果在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行革新，日常工作當(dāng)中嚴(yán)加注意，相信可以處理好或者比較大限度的避免這類(lèi)問(wèn)題。在多數(shù)情況下，變頻調(diào)速系統(tǒng)在某一特定范圍內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的區(qū)域，主要是與電機(jī)參數(shù)和運(yùn)行條件有關(guān)，控制好上述幾個(gè)因素，就可以處理好低速穩(wěn)定性問(wèn)題。相對(duì)比例調(diào)速來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速更容易控制，并且大大簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)。

　　2.響應(yīng)的快速性

　　液壓控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，對(duì)于日后的工作來(lái)說(shuō)，具有非常重要的作用。應(yīng)用變頻調(diào)速替代比例調(diào)速，不僅僅在低速穩(wěn)定的問(wèn)題上具有較高的可信性，同時(shí)在響應(yīng)的快速性，也展現(xiàn)出了非常高的水準(zhǔn)。在過(guò)去，由于長(zhǎng)期應(yīng)用比例調(diào)速，因此相關(guān)器件的過(guò)載能力有限，在超過(guò)50%的時(shí)候，就只能運(yùn)行一分鐘，嚴(yán)重影響了加速性能。自從在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用變頻調(diào)速以后，形成了一個(gè)全新的調(diào)速系統(tǒng)，不僅充分利用變頻調(diào)速液壓控制系統(tǒng)調(diào)速范圍大的特點(diǎn)，同時(shí)節(jié)能效果特別顯著，在此基礎(chǔ)上，又保留了閥控缸或者閥控馬達(dá)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)以上的表述，充分說(shuō)明了采用變頻調(diào)速不僅可以簡(jiǎn)化液壓控制系統(tǒng)，另外在很多問(wèn)題的處理上，也都應(yīng)用非常簡(jiǎn)便的方式，非常符合目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

　　3.其他方面

　　液壓控制系統(tǒng)在未來(lái)的發(fā)展中，仍然會(huì)占有機(jī)械設(shè)備的主要控制地位，并且對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的影響將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，簡(jiǎn)化系統(tǒng)不僅意味著會(huì)節(jié)能降耗，同時(shí)還會(huì)降低運(yùn)營(yíng)成本，在充分利用能源的基礎(chǔ)上，獲得更大的效益。比例調(diào)速在原來(lái)的應(yīng)用當(dāng)中，由于時(shí)代的限制以及技術(shù)的不成熟，因此耗費(fèi)了大量的成本，在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面，都沒(méi)有達(dá)到一個(gè)理想的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用變頻調(diào)速，不僅可以節(jié)能降耗，同時(shí)對(duì)簡(jiǎn)化系統(tǒng)也有莫大的好處。到目前為止，很多的地區(qū)都在采用變頻調(diào)速的方式，并且技術(shù)的完善速度很快，在成本方面，也有所降低。雖然目前的液壓控制系統(tǒng)在很多的方面，仍然需要進(jìn)一步完善，但在變頻調(diào)速的幫助下，不需要太多的時(shí)間就能夠徹底解決問(wèn)題。相信在日后的工作當(dāng)中，液壓控制系統(tǒng)已經(jīng)會(huì)達(dá)到一個(gè)更高水準(zhǔn)。

　　三、總結(jié)

　　本文對(duì)液壓控制中變頻調(diào)速替代比例調(diào)速的可行性進(jìn)行了一定的分析，從現(xiàn)有的情況來(lái)看，變頻調(diào)速器替代比例調(diào)速的可行性較高，并且在節(jié)能降耗以及簡(jiǎn)化系統(tǒng)方面，都做到了一個(gè)較為理想的效果。今后的工作重點(diǎn)在于，通過(guò)對(duì)硬件設(shè)備的強(qiáng)化，達(dá)到一個(gè)更好的運(yùn)行狀態(tài)，只有將液壓控制系統(tǒng)與電機(jī)的默契度提高，才能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。