機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用

劉亞剛

河北京車軌道交通車輛裝備有限公司 河北保定 073000

1 機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)的概念

1.1 機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)的定義

在工程機(jī)械能源掌控分析之中，有必要對(duì)機(jī)械設(shè)備的功率流展開(kāi)定義。另外，在柴油機(jī)工作過(guò)程之中，主要是通過(guò)柴油化學(xué)能的轉(zhuǎn)化來(lái)構(gòu)建的。我國(guó)目前主要是通過(guò)高速電子燃油噴氣的過(guò)程進(jìn)行評(píng)測(cè)。而對(duì)于液壓泵來(lái)說(shuō)，是將其化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，其能源控制方法主要有恒功率、壓力截?cái)唷⒘髁靠刂频?，可精確地變化液壓泵設(shè)備的能耗和能量間的轉(zhuǎn)換控制。在機(jī)械設(shè)備之中，柴油機(jī)和液壓泵分別飾演著供給側(cè)和需求側(cè)的角色。為了明確二者之間的關(guān)系，對(duì)于柴油機(jī)和液壓泵，可使用轉(zhuǎn)速傳感來(lái)精確地調(diào)控二者之間的能耗和工作性能特性。液壓閥的控制系統(tǒng)是通過(guò)操作者的實(shí)際操作來(lái)構(gòu)建的。液壓閥的顯示狀態(tài)可表明工作的流量需求。因此，液壓閥與液壓泵間有著適當(dāng)?shù)墓┬桕P(guān)系。為了產(chǎn)生能源供需關(guān)系，更適宜使用流量控制方法[1]。

1.2 工程機(jī)械典型功率流程圖

在機(jī)械電子節(jié)能技術(shù)運(yùn)行過(guò)程中，主要是通過(guò)能量傳遞能量間相互轉(zhuǎn)換及能量對(duì)外做功等過(guò)程來(lái)完成。在研究工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)過(guò)程中，要對(duì)機(jī)械設(shè)備功率流程給予全面、系統(tǒng)的掌握，以此來(lái)充分發(fā)揮機(jī)械電子節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。通常情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)做功過(guò)程中，一般是指柴油化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程，并通過(guò)調(diào)速、電控噴油等形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)械設(shè)備間能量和耗能的有效轉(zhuǎn)換與控制，進(jìn)而提高能量轉(zhuǎn)化效果。液壓水泵能夠把柴油化學(xué)能轉(zhuǎn)換為液壓能，并借助壓力切斷、恒定功率及流量控制等手段來(lái)對(duì)液壓水泵的設(shè)備間能量和耗能轉(zhuǎn)換進(jìn)行有效控制。液壓水泵和柴油機(jī)屬于能量的需求方和供應(yīng)方，要想使兩者之間的供應(yīng)關(guān)系達(dá)到有效改善，就需要采用做功極限控制和轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制，來(lái)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓水泵進(jìn)行有效控制，并對(duì)其做功特性和耗能特性進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

2 機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用的方法

2.1 實(shí)行電子功率控制節(jié)能

電子功率控制節(jié)能系統(tǒng)是現(xiàn)代機(jī)械電子能源進(jìn)行節(jié)能控制的很好的辦法，通過(guò)變更運(yùn)行過(guò)程之中的節(jié)能執(zhí)行結(jié)構(gòu)，從而充分地使其專業(yè)化。其中，電控節(jié)能系統(tǒng)主要運(yùn)用于液壓泵、電子燃油噴氣柴油機(jī)和油壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程之中，充分掌控其中轉(zhuǎn)化元件和能量傳遞過(guò)程的體現(xiàn)指標(biāo)，全面提高整體運(yùn)行效率，從而減少能耗，最終提升整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能水平，使裝置的耗能最小化。在能源控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)之中，將能源控制系統(tǒng)分成三類，做到構(gòu)建協(xié)同工作，以達(dá)節(jié)能控制的效果。即對(duì)傳統(tǒng)操作、操作效率和協(xié)作手動(dòng)展開(kāi)詳盡的控制和劃分。該節(jié)能結(jié)構(gòu)具備下列優(yōu)點(diǎn)：在同一控制目標(biāo)之下，每一個(gè)有所不同的執(zhí)行器都能很好地運(yùn)行；最終目標(biāo)與要求的節(jié)能目標(biāo)相同，其掌控節(jié)能的效果更加完美，能從全局之上構(gòu)建控制目標(biāo)，使經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益不受能量的減小的影響[2]。

2.2 構(gòu)建電子分布式控制系統(tǒng)

在對(duì)液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)展開(kāi)控制的過(guò)程之中，電子分布式控制系統(tǒng)的建設(shè)是非常關(guān)鍵的。這是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)之中的壓力信息需由控制系統(tǒng)處理。在這個(gè)過(guò)程之中，需提升信息的響應(yīng)速度。而其在現(xiàn)階段壓力信息處理過(guò)程之中，時(shí)效性相對(duì)較高。用戶需求和具體的機(jī)械運(yùn)輸參數(shù)是掌控油耗的主要途徑。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程之中，控制系統(tǒng)能精確地收集各種信息和數(shù)據(jù)?？刂泼畹膫鬏斢赏ㄓ每刂葡到y(tǒng)履行。壓力表位于泵出口及其顯示數(shù)據(jù)，最終，在綜合控制系統(tǒng)之中接管相關(guān)數(shù)據(jù)，在其他控制系統(tǒng)之中由綜合控制系統(tǒng)接收指令。在操作過(guò)程之中，操作人員通過(guò)液壓閥展開(kāi)調(diào)配，從而控制液壓閥。而在對(duì)執(zhí)行系統(tǒng)展開(kāi)控制的過(guò)程中，要注重信息數(shù)據(jù)的速度和效率的提高。在增進(jìn)整個(gè)電子系統(tǒng)掌控機(jī)械設(shè)備能耗的控制的效果的基礎(chǔ)之上，達(dá)到提升節(jié)能效果的目的。

2.3 全局節(jié)能控制系統(tǒng)

如今，隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)環(huán)保、節(jié)能提出了較高的要求，以期更好的滿足可持續(xù)發(fā)展需求。實(shí)際上，全局節(jié)能控制系統(tǒng)可以更好的滿足我國(guó)國(guó)情，此時(shí)就需要著眼于整機(jī)與外界負(fù)載來(lái)對(duì)全局節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的應(yīng)用，以此來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果。在對(duì)全程節(jié)能指標(biāo)概念進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)工程機(jī)械主要是以單位時(shí)間內(nèi)單位油耗為核心來(lái)進(jìn)行做功，需要對(duì)協(xié)同作業(yè)、傳統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)和作業(yè)效率等指標(biāo)給予綜合考慮，而在這些目標(biāo)中，又可以結(jié)合實(shí)際情況將其劃分為部件目標(biāo)、系統(tǒng)目標(biāo)與元件目標(biāo)，其既能夠?qū)C(jī)械電子各部件的協(xié)同作業(yè)狀況給予有效控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能，進(jìn)而滿足節(jié)能減排效果[3]。

2.4 全電控節(jié)能控制技術(shù)

對(duì)機(jī)械電子工程而言，其一般是將電比例馬達(dá)、電比例液壓泵、電控噴油柴油機(jī)和電比液壓閥結(jié)合在一起構(gòu)成全電控節(jié)能控制系統(tǒng)。通常情況下，在機(jī)械電子節(jié)能控制過(guò)程中，選擇了功率輸出裝置和轉(zhuǎn)換原件全部電控，不僅可以實(shí)現(xiàn)硬件功能最小化，而且還能夠提高硬件的使用效率，進(jìn)一步提高機(jī)械電子節(jié)能控制效果。同時(shí)，機(jī)械電子工程操作人員可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)在線控制和調(diào)節(jié)機(jī)械電子節(jié)能控制的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)柔性參數(shù)配比，進(jìn)而不斷提高全局節(jié)能控制效果。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備能源控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在能源掌控技術(shù)之上還不完善，對(duì)于掌控的能量還處在局部的思考中，對(duì)于整個(gè)節(jié)能控制工作來(lái)說(shuō)，其節(jié)能作用并不明顯。因此，建立以構(gòu)建動(dòng)態(tài)功率和動(dòng)態(tài)工況的節(jié)能控制系統(tǒng)是十分必要的。在信息的采集和傳輸之上，也更慢、更有效，對(duì)今后能源掌控機(jī)械設(shè)備技術(shù)的發(fā)展可起到關(guān)鍵的推動(dòng)作用?？傊畽C(jī)電節(jié)能掌控技術(shù)的應(yīng)用還需要不斷提升，其研究工作具備關(guān)鍵意義，因此還需要不斷地實(shí)踐。