二次调节系统四象限工作特性及节能分析.pdfVIP

第五届全国流体传动与控制学术会议暨 2008 年中国航空学会液压与气动学术会议 二次调节系统四象限工作特性及节能分析 刘鹃 孔祥东 何龙 易坤 (燕山大学 河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室 秦皇岛 066004) 摘要：二次调节静液传动系统中的二次元件是可逆式液压泵/马达。介绍了二次元件的四象限工作特性，建立二次 调节静液传动系统的数学模型，分析在转速控制系统中采用不同制动方式时二次元件的能量回收效率。应用 MATLAB®/Simulink 软件进行仿真分析，结果表明：在系统减速和制动过程中，二次元件能够有效的回收功率， 缓慢减速制动的能量回收性能优于紧急制动。 关键词：二次调节 四象限 能量回收 仿真 中图分类号：TH137 [3] 图 1 所示 。 0 前言* w 2 减速前进 加速前进 二次调节静液传动技术是对液压能与机械能相 Ⅱ Ⅰ 互转换的液压元件进行调节来实现能量转换和传递 (液压泵) (液压马达) 的技术。二次元件是实现液压能和机械能相互转换 M 的元件(液压泵/马达) 。 加速后退 减速后退 2 Ⅲ Ⅳ 二次调节静液传动系统不仅具有良好的动静态 (液压马达) (液压泵) 特性，还可以实现能量的回收和重新利用，节约能 源，减少系统发热。这种传动系统类似于电力传动， 二次元件不经任何能引起节流损失的液压元件直接 图 1 二次调节系统四象限工作特性示意图 与恒压网络相连，它能无损耗地从恒压网络中取得 以驱动车辆为例来说明二次调节静液传动系 能量。同时，在恒压网络中可以并联多个工作负载， 统的四象限工作特性： 各负载之间互不干扰，通过调节二次元件的排量来 当二次元件工作于第 Ⅰ象限时，车辆加速前 适应外负载的变化，实现控制功能[1] 。通过改变二 进，为“液压马达”工况。取液压马达在第 Ⅰ象限工 次元件斜盘的摆角可以改变其排量，在负载的带动 作时的流量 q2 ( 由恒压网络流入液压马达)为正，并 下，二次元件可以在两个方向转动，所以二次元件 定义液压马达工况时的排量 V 也为正，其液压马达 2 可以在转速－转矩坐标平面上的四个象限内工作， 输出转矩 M 也为正，角速度 ω 为正。由P ＝p