专利名称：液压伺服节能控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及伺服控制领域，特别是一种液压伺服节能控制系统。
背景技术：
早期液压传动设备都是采用异步交流电机和定量泵作为动力源，电机在工作过程中始终保持以额定转速带动高压螺杆泵运行，恒定提供最大的系统压力和流量，在系统需要调节压力和流量时采用回油的方式减少系统恒定提供的压力和流量，造成巨大的能源浪费。为了减少能源浪费，降低生产成本，液压传动设备也采用过变频器、异步电机和定量泵作为动力源，由变频器控制电机转速，按照系统需求提供压力和流量来降低能耗，这种方式虽然可以降低部分能耗，但由于其响应速度慢从而使产品成型精度过低，导致生产效率降低。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种液压伺服节能控制系统，用以解决目前液压传动设备采用液压阀泄压泄流工作模式，电机做功带动高压螺杆泵产生的高压液压油大部分白白流回油缸造成大量的能源浪费，或者采用变频器控制方式效率低下的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案液压伺服节能控制系统，包括交流电机，交流电机传动连接高压螺杆泵，所述交流电机为伺服电机，所述液压伺服节能控制系统还设有控制连接所述伺服电机的伺服控制器，高压螺杆泵出口油路上设有压力传感器、所述伺服电机的输出轴上设有编码器，所述伺服控制器输入采样连接所述压力传感器和编码器的信号输出端。本新型的液压伺服节能控制系统，采用编码器将伺服电机转速反馈至伺服控制器，伺服控制器根据转速计算出流量；同时，采用压力传感器反馈出口油压，压力、流量输出和压力、流量反馈形成双闭环的控制模式调节执行单元(指伺服电机和高压螺杆泵)，精确控制输出压力、流量，调节系统供油量，达到根据系统需求提供压力和流量的目的，从而消除不必要的做功，降低能耗，保障了产品成型的高精度和高稳定性。本实用新型将传统液压传动设备所使用的异步三相电机更换为伺服电机，伺服控制柜内安装滤波器和电抗器，大大提高了功率因数，减少无功消耗；消除了高次谐波有效地提升了用电质量。所述伺服控制器的电源输入端还串设有电抗器和滤波器。所述电抗器和滤波器可抑制输入电源中的高次谐波，消除电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲或桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。所述伺服控制器的直流母线之间设有制动电阻和功率开关管串联构成的制动单兀。所述伺服电机与所述高压螺杆泵通过联轴器连接，通过法兰盘固定。所述伺服电机与高压螺杆泵均通过防震脚固定在一个安装底座上。[0012]安装底座在伺服电机固定处和高压螺杆泵固定处安装防震脚，减少系统运行带来的震动，有效地保护伺服电机和高压螺杆泵，提高了伺服电机和高压螺杆泵的使用寿命。
图1是本实用新型的液压伺服节能控制系统控制柜布局示意图；图2是本实用新型的液压伺服节能控制系统执行单元结构示意图；图3是本实用新型的液压伺服节能控制系统框图；图4是伺服控制器示意图；图1-图2中，标号分别表示1、电抗器，2、滤波器，3、伺服控制器，4、制动单元、5、 制动电阻，6、伺服节能控制柜，7、伺服电机，8、法兰盘，9、联轴器，10、进油口法兰，11、高压螺杆泵，12、出油口法兰，13、压力传感器，14、安装底座，15、执行单元。
具体实施方式
以下结合附图对本新型做进一步详细描述。如图3 (结合图1-图2标号)所示，电抗器1和滤波器2以串联方式连接，电源经电抗器1和滤波器2处理后接入伺服控制器3，伺服控制器3电源输出接入伺服电机7。伺服电机7通过编码器线连接至伺服控制器3的信号反馈端子，实现流量反馈；压力传感器 13通过信号线连接至伺服控制器3的信号反馈端子，实现压力反馈。如图4所示，伺服控制器的直流母线之间设有制动电阻和功率开关管串联构成的制动单元。制动单元及制动电阻工作过程如下当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。当直流电压达到某一电压(制动单元的开启电压)时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。当直流母线电压降到某一电压(制动单元停止电压)时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，降低自身温度。当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。如图1、图2所示，本新型的伺服节能控制系统由伺服节能控制柜6和执行单元15 组成。伺服节能控制柜6包含电抗器1、滤波器2、伺服控制器3、制动单元4、制动电阻5。 电抗器1和滤波器2并排安装于伺服节能控制柜6下部，伺服控制器3、制动单元4、制动电阻5并排安装于伺服节能控制柜6上部，伺服控制柜6后面板安装两个风扇，保证设备运行时，柜体内散热良好；执行单元15整体设在安装底座14上，包含伺服电机7及高压螺杆泵 11。安装底座14为一整体结构，伺服电机7和高压螺杆泵11连接处设置有防震结构。伺服电机7和高压螺杆泵11通过联轴器9连接，通过法兰盘8固定，进油口法兰10和出油口法兰12采用沉头的内六角螺丝固定在高压螺杆泵11进出油口上，压力传感器13安装于出油口法兰12上，伺服电机7采用六个内六角螺丝、双螺母、避震脚固定在安装底座14上，高压螺杆泵11固定在安装底座14上。
权利要求1.液压伺服节能控制系统，包括交流电机，交流电机传动连接高压螺杆泵，其特征在于，所述交流电机为伺服电机，所述液压伺服节能控制系统还设有控制连接所述伺服电机的伺服控制器，高压螺杆泵出口油路上设有压力传感器、所述伺服电机的输出轴上设有编码器，所述伺服控制器输入采样连接所述压力传感器和编码器的信号输出端。
2.根据权利要求1所述的液压伺服节能控制系统，其特征在于，所述伺服控制器的电源输入端还串设有电抗器和滤波器。
3.根据权利要求1所述的一种液压伺服节能控制系统，其特征在于，所述伺服控制器的直流母线之间设有制动电阻和功率开关管串联构成的制动单元。
4.根据权利要求1或2或3所述的液压伺服节能控制系统，其特征在于，所述伺服电机与所述高压螺杆泵通过联轴器连接，通过法兰盘固定。
5.根据权利要求1或2或3所述的液压伺服节能控制系统，其特征在于，所述伺服电机与高压螺杆泵均通过防震脚固定在一个安装底座上。
专利摘要本实用新型涉及液压伺服节能控制系统，包括交流电机，交流电机传动连接高压螺杆泵，所述交流电机为伺服电机，所述液压伺服节能控制系统还设有控制所述伺服电机的伺服控制器，高压螺杆泵出口油路上设有压力传感器、所述伺服电机的输出轴上设有编码器，所述伺服控制器输入采样连接所述压力传感器和编码器的信号输出端。本实用新型将传统液压传动设备工作模式由压力、流量恒定供给改变为按需供给，实现了用能的按需供给，解决了目前液压传动设备采用液压阀泄压泄流工作模式，电机做功带动高压螺杆泵产生的高压液压油大部分白白流回油缸造成大量的能源浪费问题。
文档编号F15B21/08GK202165354SQ201120238200
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者丁凡, 李俊, 柳大海, 王振岳, 王晓辉, 王科, 田二胜, 金鑫, 闫凯, 陈春辉, 黄娴玮, 黄春耿 申请人:北京格林吉能源科技有限公司, 许继电气股份有限公司