伺服泵站系统及其在陶瓷压机上的应用

张矛盾

摘 要：近年来我国经济飞速发展，能源消耗严重，节能减排已经刻不容缓。对于陶瓷压机而言，改进其泵站系统是一种常用的节能方式。目前，伺服泵站系统应用于陶瓷压机上的节能效果明显。对此，本文简要介绍了常用的陶瓷压机泵站系统，并重点分析了伺服泵站系统在陶瓷压机上的应用，可为陶瓷企业的节能减排工作提供一定的参考。

關键词：节能减排；伺服泵站系统；陶瓷压机

为构建一个持续发展的社会，任何企业在提高效益的同时都应遵循节能减排理念。陶瓷行业是我国重点发展的行业，陶瓷压机是制备陶瓷的重要设备之一，因为其能耗较大，所以目前大多数陶瓷企业选择改造陶瓷压机的泵站系统来达到节能的效果。伺服泵站系统便是一种节能效果良好的泵站系统，用于为陶瓷压机提供动力，保证陶瓷压机在稳定运行时，减少能源消耗。故深入分析伺服泵站系统在陶瓷压机上的应用具有重要意义。

1 伺服泵站系统工作原理

应用于陶瓷压机上的伺服泵站系统主要由伺服电机、伺服驱动器、压机控制系统以及压力传感器等组件构成，工作时的控制流程如下图1所示。首先压机控制系统会发出一个起泵信号，并传送给伺服驱动器，伺服驱动器在接到起泵信号后便开始对伺服电机进行控制，使其带动液压泵运转，如此便可以为陶瓷压机提供动力，从而完成给定的工作任务。其中，伺服驱动系统能够达到节能的效果，主要得益于系统内部的压力传感器。在工作过程中，压力传感器不断将压力值反馈给伺服控制器，以随时调节电机的转速，达到降低能耗的效果。

2 常用陶瓷压机泵站系统分析

目前，陶瓷压机系统中常用的泵有两种：定量泵和变量泵。二者相比，各有优劣。与变量泵相比，定量泵的结构简单，成本低廉，拆装维修都比较方便。但是，通常与定量泵配套使用的节流调速系统效率较低，容易导致液压油回流，能量消耗严重。所以针对以上问题，工业上常常采用变量泵来解决液压系统的低效率高损耗问题。变量泵可以根据外负载的变化来调节输出流量（压力高则流量小，压力低则流量大），同时变量泵站系统在工作时基本没有溢流损失和节流损失，所以系统发热损耗少，效率高，但是变量泵的成本较高，系统压力的平稳度低，可靠性不高，因此，变量泵还有很大的改进空间。

3 伺服泵站系统在陶瓷压机上的应用

3.1 结构组成

目前大多数陶瓷企业使用的泵站系统为恒压变量泵系统，但该泵站系统在运行时会出现较严重的流量脉动等一系列问题，节能力度不够。所以为了解决上述问题，本文提出将伺服泵站系统应用于陶瓷压机上。

该伺服泵站系统的基本组成为：

（1）选用定量泵作为液压泵，因为伺服系统内部有旋转编码器和压力传感器，所以流量值和压力值能够得到及时反馈，形成闭环控制系统，避免了高压溢流导致的能耗高问题。同时定量泵有成本低、易检修等优点，虽然伺服电机和变量泵的组合能够提高系统的效率，可也增加安装成本和维护成本，性价比不高。

（2）为了提高电机的运行效率和响应速度，把传统的异步电机替换为伺服电机，节能效果显著提高。此外，还需要根据定量泵的大小和功率来决定伺服电机的扭矩、功率等参数。

（3）伺服泵站系统运行的核心部件为伺服控制器。伺服控制器的性能主要由额定转速、额定功率、泵排量以及额定扭矩等参数决定。合理选择并有效调试伺服控制器，可获得明显的提效降耗效果。

3.2 测试与功能实现

（1）对各参数进行初始化。把新的伺服驱动器安装完毕之后，需要恢复出厂值。

（2）对电机进行调谐。在电机自学习之前一定要先打开溢流阀，并根据电机上的铭牌内容来设置电机的各项参数，如额定电压、额定电流、额定转速及额定功率等。并采用转速公式（n=60f/p）求电机的额定频率，式中p为电机的极对数。各项参数设置完成之后，按RUN键开启自学习。

（3）电机旋转方向调整。电机自学习完成之后，再次按下RUN键，电机便开始试运行，此时要观察电机的旋转方向是否正确，若方向错误，则按下STOP键使电机停止旋转并断电，断电后更换UVW三相线中的任意两相线，并重新进行自学习和试运行。

（4）设置各项应用参数。如油压模式、系统最大压力及最高转速等。

（5）电机试运行。开启电机试运行后，刚开始只有底压底流功能，待底压底流正常时，再向系统施加一段压力，通常情况下，到达一段压力后电机的转速便会降低，如此便可投入使用。

4 结语

在构建节约型城市的大环境下，陶瓷企业也应当义不容辞地扛起节约能耗这面大旗。陶瓷压机是陶瓷企业的重要设备，本文在节约能耗的基础上，探讨伺服泵站系统在陶瓷压机上的应用，重点分析了陶瓷压机伺服泵站系统的工作原理及其具体的结构组成，对我国陶瓷企业的节能减排工作具有一定的参考意义。

参考文献：

[1]黄蓉，霍志恒.伺服泵站系统的工作原理及安装调试步骤[J].佛山陶瓷，2015，25（06）：39-41.

[2]王忠岐，夏建华.伺服泵站系统在陶瓷压机上的应用[J].佛山陶瓷，2014，24（06）：34-37.

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