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伺服电机双泵驱动动臂能耗特性实验研究

作者：侯思敏. 日期：2023-06-25/span> 浏览：1259 查看PDF文档

伺服电机双泵驱动动臂能耗特性实验研究*

侯思敏

(太原理工大学机械与运载工程学院,山西太原 030024)

摘要:传统的伺服电机驱动单变排量泵系统的稳定性较差,同时因其节流损失大，会引起系统的能耗过高,针对这些问题,对37t液压挖掘机动臂差动缸系统的动臂能耗特性进行了研究。首先,根据双泵驱动动臂控制的工作原理,给出了“伺服电机和双定排量液压泵相结合,共同驱动动臂差动缸系统”的方案,推导出了差动缸的数学模型,利用UG软件建立了液压挖掘机的三维机械模型;然后,进一步在仿真软件SimulationX中,建立了37t液压挖掘机动臂系统的仿真模型;最后,对变转速伺服定量泵直控差动缸系统的位置、速度控制特性以及能耗特性进行了仿真研究;为了验证上述仿真模型的有效性,搭建试验样机进行了实验,并将所得的实验结果与模型仿真结果进行对比分析。实验结果表明:在空载工况和带载工况下,动臂差动缸输出能耗分别降低了约40%和44%;与空载工况相比较而言,带载工况下的提升阶段,动臂运行时间缩短了1s,下放阶段延长了0.5s,整个工作周期时间减少了0.5s。研究结果表明:系统的能耗与运行特性符合预期结果。

关键词:液压挖掘机;单变排量泵系统;泵控系统;位置/速度特性;节流损失;差动缸

中图分类号:TH137;TU621文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)04-0494-08

本文引用格式:

侯思敏.伺服电机双泵驱动动臂能耗特性实验研究［J］.机电工程,2023,40(4):494-501.

HOU Si-min. Experimental study on energy consumption characteristics of servo motor double pump drive boom［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(4):494-501.