工业生产系统中,液压站系统应用十分广泛。经典的液压系统有许多优点:高节能、低噪音、液压站使用寿命长。
科技在发展,对技术的追求永无止境。特别是在碳中和和碳达峰的大背景下,是否可以开发出能耗更高、噪音更低、环境冲击更小的液压站系统,以推进工业发展呢?
如上图,这里综合地介绍一下不同配置液压站系统。
1. 异步电机定量泵
异步电机定量泵的配置方案中,电机在全速旋转,泵的流量恒定,通过普通阀件控制系统压力和流量,调整系统的压力和流量。
这种配置,由于电机常转,从而造成操作能源浪费。
其主要优势:采用标准电机、控制简单。
主要劣势:噪音大、阀控投资成本高、能耗高。
2. 异步电机变量泵
通过异步电机变量泵。在这个方案中,电机转速不变,可以通过变量泵控制系统压力和流量。采用可调节的变量泵能够平衡系统的能量损耗。但仍然存在较大的浪费,且噪音较大。
主要优势:比异步电机定量泵具有更好的能量效率。
主要劣势:异步电机仍然会有一定的无功损耗。
3. 伺服电机驱动定量泵
伺服液压站将伺服驱动技术结合到液压能量转换,具有很大优势:高节能、低噪音、高性价比、满足高精速度控制。
伺服液压站能耗能大大降低。整体系统的产生的热量低、噪音低,且效率高、动态性和控制精度好。
从系统构成上,伺服液压驱动系统由定量泵、伺服电机、伺服驱动器和伺服液压控制包组成。
在伺服液压站系统中,每一个工艺循环步骤时,泵的压力和流量控制都可通过调节电机转速进行精确匹配。当特定工艺步骤无液压流消耗时,驱动可以停止,从而无能量消耗。在压力控制时,电机仅按照要求转速旋转,从而仅消耗维持压力控制所需的能量。从而,伺服液压驱动系统,相对经典方案可节能50%。对于工艺步骤中有较长时间无载荷,则可节能高达80%。
从三种液压站系统中,可以明白伺服液压系统投资高,但运行成本低,环境友好性强,属于面向未来的技术。
那么,在什么情况下,伺服液压系统更适合,对比优势更强,更具推广和投资价值呢?
在液压系统中,能量消耗主要取决于系统压力和流量,它们必须满足系统要求。也就是说,压力和流量是液压系统的两个基本参数。
如果工艺循环过程中,压力和流量存在较大变化,而泵输出不变或仅在有限区间变化,则存在大幅度的能源浪费,也就是伺服液压系统推广和投资的空间。
那么,大家对面向未来的伺服液压系统,有何看法?欢迎留言,大家一起探讨!