程序控制液压站构成

李新生

摘 要：通过工控计算机，利用变频控制技术，控制液压泵转速，实现程序控制液压站。

关键词：流量；變频控制技术

液压系统中，液压泵流量按系统最大流量设计，实际工作中，执行机构所需流量远远小于泵的流量，其余流量通过溢流阀流回油箱，从而产生极大的能量损失，并使油温升高。采用变量泵可以减少损耗，但传统机械式变量泵还存在着结构复杂，制造成本高，故障率高缺陷。

现阶段，电动机变频控制技术不断发展，结合计算机控制，利用传统定量泵结构简单的优势。通过通过程序控制方式，达到改变液压泵流量的目的。

通过式（1-1）、（1-2）可知：改变泵的流量可以通过改变排量V或者改变泵的转速n实现，传统模式采用改变排量V实现变流量。

变频控制技术的迅速发展，大功率的IGBT器件价格越来越低，方便、经济的改变电机转速n成为可行。

按照液压系统工作循环实际流量曲线，通过工控计算机控制电机转速，使传统的定量泵按需提供流量，可以使效率得到充分提高。

一、实现方法

利用单片机计算机作为主要控制部分。根据上位机设置的流量指令或预设流量，计算油泵转速。通过PMW调制，由功率模块带动三相电机驱动液压泵输出所需流量。

二、工作模式设置

程序控制液压站，可设置以下三种工作模式。

1.传统固定流量模式。液压系统所需流量较为恒定。但与泵的流量系列不一致，可采用本模式。

例如系统所需流量为21.5L/min，如采用传统定量泵，则选用流量，为25 L/min的液压泵，溢流流量为3.5 L/min，会损失：3.5/25*100%=14%的功率。采用本系统，可通过设置流量为略大于21.5L/min，溢流损失微小，效率更高。

2.定压模式。如液压系统执行机构有两种及以上，系统所需流量变化较大，可设置为定压模式。当系统流量增大，导致系统压力下降时，通过传感器检测出的压力信号送入单片机运算处理，使电机转速增加，适应系统流量，同时压力保持恒定。反之系统所需流量下降，通过传感器检测出压力信号，控制电机转速下降，使输出流量下降到适合系统要求，并保持压力恒定。

3.程序控制模式。

在系统运动规律固定，每个动作阶段所需流量可精确计算。可将一周期内每阶段流量由上位机分别设置，通过循环程序分别控制电机转速，得到不同级别流量。

例如：某系统动作一共三个节，快进所需流量25L/min，工作所需流量5L/min，快退所需流量20L/min。可设置第一级流量Q1=25L/min，第二级流量Q2=5L/min，第三级流量Q3=20L/min。通过上位机控制，按系统总体功能依次执行Q1、 Q2、 Q3。

三、结语

本程序控制液压站利用计算机控制技术改造传统改造传统液压泵，更加节能环保，制作上简单易行，可按预设数据输出液压所需的流量。