工程机械电子节能控制技术电器控制设计要诀,本文是一篇关于工程机械论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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摘 要：环保、节能是我国当前提倡的口号,为了坚持可持续发展道路,我们应该不断研究出各种先进的节能技术.本文主要探讨了工程机械的典型功能流图,并且引出了电子节能控制理念以及广义节能的相关概念,最后提出了一种科学、合理的工程机械电子节能控制系统.
关键词：电子节能控制技术;工程机械;电器控制设计
随着科学技术的不断发展,工程机械在操作舒适性、节能以及作业性能等各方面提出了更高的要求.当前,我国国内工程机械可以利用控制系统在一定程度上可以局部优化动力传动链中的节能控制,但是我国现阶段的整体优化作业效率以及节能和世界先进水平仍然存在较大差距.为此,笔者提出了一种全新的全局节能控制理念,希望能够采用电子技术建立一套工程机械整体节能控制系统,使该系统可以根据实际的工程实施状况动态匹配传动参数,从而达到更好的节能控制效果.
1 广义节能的基本概念
1.1 工程机械的典型功率流图
根据能量角度分析,工程机械工作的过程实际上也是转换、传递能量以及对外做功的一个过程.想要研究分析工程机械节能技术,首先应该分析工程机械的功率流程情况,工程机械较为典型的工程机械功率流程图如下图1所示：
图1 工程机械典型的工程机械功率流程图
就以柴油机为动力的工程机械为例进行分析,柴油化学能是所有动力的主要来源,柴油机把燃油过程中产生的化学能通过转化输出可以转变成机械能,具体体现在转矩以及转速方面.当前主要采用电控喷油技术或者全程调速控制技术等调节、优化柴油机的能耗特性以及动力特性.通过压力以及流量可以使液压泵吸收到的柴油机机械能转变成液压能,当前通常会通过正流量控制、切断压力、控制恒功率等方式改善、优化液压泵的能耗特性以及动力特性.
如果用供需关系来比喻液压泵和柴油机的话,液压泵是需求方,而柴油机是提供方,为了能够协调这种供求关系,通常会采用功率极限载荷或者转速感应控制液压泵以及发动机,这样也可以很好的协调柴油机和液压泵联合工作过程中的能耗特性以及动力特性.液压阀将液压泵输出的液压能充分吸收后,调节整个液压系统的方向、流量以及压力后,给相应的执行机构提供输出压力以及输出流量,很多个执行机构的话,可以采用可变流量进行控制使他们可以协同动作,或者也可以采用LUDV技术尽可能避免并联回路中的负载差异会干扰流量分配.通常对于阀控系统而言,主要由操作者控制液压阀,通常液压阀的状态可以体现流量需求以及操作意图,因此液压阀和液压泵属于供需关系.为了使供求关系可以可以更好的匹配,通常可以通过负荷传感控制或者负流量控制.马达或者油缸可以吸收液压阀输出液压,而且也可以输出机械能,主要是力和位移或者转矩以及转速.执行元件输出的机械能可以将外负载做功部分吸收或者全部吸收,而且执行元件对于外负载的有效做功可以组成其有效功率.通过分析工程机械功率流的控制层以及执行层可知,当前的子系统功率控制、部件功率控制技术以及元件效率控制技术等都只可以使局部达到最佳控制,并不能站在整机作业系统高度分析、控制节能情况.
1.2 广义节能以及节能理念的基本概念
工程机械全部能量的转换以及传递的主要目的是为了对外负载做有效功,实际上也就是输出有效功率.因为通常工程机械都是多个执行机构进行协同作业,不同功率支流间的有效配合和功率的有效传递是决定输出有效功率的两大重要因素.现阶段,节能控制主要强调的是供需双方的动态匹配,并没有注重不同功率之间的有效协调配合.工程机械的单位时间作业量就是指作业效率,但是节能和作业效率通常都是相互矛盾的,如果仅仅提高一方性能的话,就会降低另一方性能.只有作业效率相同的情况下,其能耗数据才会有可比性.
由此可见,不仅仅由功率供需双方动态匹配以及功率传递效率决定节能效果,不同功率间的有效配合、作业效率也非常重要.广义节能概念主要包括不同功率间的有效配合、动态匹配、效率和作业效率等四点要求.
1.3 工程机械整体节能控制系统
为了在广义节能意义下进行节能控制,应该将负载以及整机的作业系统作为主要研究对象,把作业效率、多执行机构协同控制以及传统节能控制技术统一的节能目标里,进而在广义节能意义下实现最优的节能控制.为了对节能效果进行定量分析,可以对整体节能指标的计算公式是：全局节能指标等于对外有效功/（作业时间×油耗）等于有效功率/油耗.
全局节能指标主要是指机械在单位油耗、单位时间内对外输出的有效功,这实际也是油耗和有效功率之间的比值,考虑传统节能控制、多执行机构协同作业以及作业效率等内容,这个指标可以对工程机械的节能特性进行全面评价和比较.
将全局节能指标作为整体总目标,建立一个全方位、多层次的工程机械节能控制体系,具体见图2：
图2中可以将整体节能控制目标分为传统节能目标、协同作业目标以及作业效率等三个维度,每个维度也可具体细分为元件级、部件级、系统级目标.这种整体节能控制体系的优点包括以下几点：各部件以及各层次保持统一的节能控制目标;从全局的高度进行控制,确保整体达到最佳的控制效果;有机统一结合经济性和作业快速性;实现更加科学、合理的节能评价,使节能效果具有可比性.
图2 工程机械整体节能控制体系
2 全电控系统的柔性匹配节能控制技术
虽然传统的节能控制可以在一定程度上进行局部控制,但是只有突破传统节能控制的话才可以达到更佳的节能成果.全电控系统的柔性匹配节能控制技术体系相对于传统节能控制系统而言,主要具有以下几个优点：①打破固定参数功率匹配,可以根据工程分工况柔性参数进行功率的动态匹配.②在作业模式识别技术的基础上构建一套立足于作业模式的动态功率分配系统.
2.1 全电控功率系统
通过电比例液压马达、电比例控制阀、电比例液压泵以及电控喷油柴油机等建立一个科学合理的全电控传动系统.因为选择了全电控转换元件以及功率传递,使硬件功能达到最小程度,这样可有效提高硬件通用程度,进而更深入的感知,智能控制范围也会更加广泛.通常,主要由软件承担系统的专用功能以及控制功能,工程机械实际工作的过程中,可以结合实际的工作情况以及操作情况在线实时调节控制参数,这样就可以使参数进行柔性化匹配,最终达到更好的节能效果.
结论：关于工程机械方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关工程机械论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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