НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o035.pdf (1625.35Кб)

УДК 621.22-82

Россия,  Национальный исследовательский университет МЭИ

Представлена структура объёмного гидропривода, включающая нерегулируемый насос, гидромотор и блок энергонакопления с пневмогидравлическим аккумулятором (ПгА).  Управление приводом осуществляется за счёт изменения частоты тока, поступающего на асинхронный электродвигатель (АЭД) от частотного преобразователя.
Перечислены преимущества  привода при установке блока энергонакопления, позволяющего накапливать энергию как от АЭД, так и в режимах рекуперации, при движении выходного звена привода с помогающими нагрузками.  Сформированы модели и компьютерные программы анализа нестационарного движения выходного звена объемного гидропривода с частотным управлением (ОГП-ЧУ) при энергопитании гидромотора от ПгА. Исследованы разгонные режимы вала мотора при действии различных нагрузок, приведены энергетические характеристики ПгА и алгоритмы нахождения потребных рабочих, невытесняемых и конструкционных объёмов аккумулятора, обеспечивающих разгон выходного звена мотора до нужной скорости. Представлены графики изменения угловой скорости вала мотора, вытесняемого ПгА объёма жидкости, зависимости энергии и развиваемой аккумулятором мощности  при разрядке ПгА от времени разгона вала мотора. Эти зависимости получены при варьировании различными параметрами системы – инерционностью, вязким трением, постоянным моментом нагрузки, объёмной постоянной мотора.
Показано, что наиболее существенное влияние на сокращение времени разгона оказывает снижение инерционности нагрузки, а также применение гидромотора с повышенными значениями объёмных постоянных,   причём за счёт ПгА возможно более чем в 2,5 раза снизить время разгона вала мотора. Вместе с тем из-за очевидного усложнения ОГП-ЧУ решение  вопроса о рациональной структуре и параметрии ПгА следует выполнять на основании комплексного анализа требований. Эти требования связаны с функциональностью ОГП-ЧУ в штатных и отказных режимах работы, а также с технико-экономическими и эксплуатационными показателями  конкурентоспособности привода, определяемыми назначением и спецификой гидрофицированного технического объекта.

1. ГОСТ Р 54 195-2010. Ресурсосбережение. Промышленное производство. Руководство по определению показателей энергоэффективности. М.: Стандартинформ, 2011. 8 с.
2. ГОСТ Р 51380-99. Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. М .: Госстандарт России , 2000. 7 с .
3. Постановление Правительства РФ от 16 апреля 2012 г. № 308 «Об утверждении объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, для которых не предусмотрено установление классов энергетической эффективности». 2012. 11 с. // Интернет-портал «Российской Газеты», 24 апреля 2012 г. Режим доступа: http://www.rg.ru/2012/04/24/oborudovanie-site-dok.html (дата обращения 01.02.2015).
4. Новосёлов Б.В. Тенденции развития, проблемы, пути построения современного регулируемого привода // Междунар. конф. по математической теории управления в механике: сб. докл. (Суздаль, 22-27 июня 2007 г.). Владимир: ВлГУ, 2007. С. 45-47.
5. McCarty L.H. Concept eliminates central hydraulic system // Design News. 1988. Vol. 44, no. 4. P. 45-56.
6. Алексеенков А.С., Найденов Н.В., Селиванов А.М. Развитие авиационных автономных электрогидравлических приводов // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т . 19, № 1. С . 43-48.
7. Свешников В.К. Развитие гидроприводов: итоги 2011 года // Гидравлика, пневматика, приводы ( HPD ). 2012. № 1. С. 3-8.
8. Гойдо М.Е. Некоторые пути повышения КПД объемных гидроприводов с управлением // Гидравлика, пневматика, приводы ( HPD ). 2013. № 2. С. 7-12.
9. Алексеенков А.С. Разработка электрогидравлической системы регулирования авиационного гидравлического привода с комбинированным управлением с целью улучшения его динамических свойств: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., МАИ, 2014. 22 с.
10. Селиванов А.М. Автономный электрогидравлический привод с комбинированным регулированием скорости выходного звена // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т .17, № 3. С . 37-41.
11. Пильгунов В.Н. Математическая модель гидропривода с двойным объемным регулированием // Наука и образование. МГТУ им . Н . Э . Баумана . Электрон . журн . 2014. № 7. С . 1-19. DOI: 10.7463/0714.0719749
12. Голубев В.И., Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Особенности работы и моделирования регулировочных характеристик объемного гидропривода с частотным и машинным управлением // Вестник Московского энергетического института. 2012. № 1. С . 16-22.
13. Беляев О.А., Зуев Ю.Ю. Моделирование регулировочных характеристик объёмного гидропривода с насосным и частотным управлением // Междунар. науч.-техн. конференция «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика»: сб. ст. (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, декабрь 2011 г.). М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. С. 196-204.
14. Зуев Ю.Ю. Основы создания конкурентоспособной техники и выработки эффективных решений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 402 c .
15. Боровин Г.К., Попов Д.Н. Многокритериальная оптимизация гидросистем. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 94 с.
16. Попов Д.Н., Замараев Д.С. Концепция оптимизации электрогидравлического следящего привода с дроссельным регулированием // Наука и образование. МГТУ им . Н . Э . Баумана . Электрон . журн . 2013. № 6. C. 99-112. DOI: 10.7463/0613.0569281
17. Щербачёв П.В., Семенов С.Е. Электрогидравлический привод с дроссельным регулированием с повышенной энергоэффективностью // Наука и образование. МГТУ им . Н . Э . Баумана . Электрон . журн . 2012. № 10. С . 93-104. DOI: 10.7463/1012.0465528
18. Домогацкий В.В. Создание гидропередачи на базе роликолопастных машин // Строительные и дорожные машины. 2009. № 5. С . 30-34 .
19. Голубев В.И., Старцев А.В. Электрогидравлические приводы с регулированием частоты вращения приводного электродвигателя // Приводная техника. 1998. № 8/9. С. 29-33.
20. Голубев В.И., ГлушенковВ.А., Ожигин В.П. и др. Энергосберегающая гидравлическая система для городского транспорта // Приводная техника. 1997. № 3. С. 16-17.
21. Baum H. Adaptives Regelungskonzept für elektrohydraulische Systeme mit Mehrgrösenregelung // Őlhudraul. und Pneum. 2001. T. 45, no. 9. S. 619-625.
22. Bryan J., Siebert G. Brushless motor drives injector’s hydraulics // Hydraul. and Pneum. (USA). 1991. Vol. 44, no. 10. P. 41-43.
23. Kogel Ottmar. Unterstűtzung fűr lie Frmaturen-Auslegung bei Verwendung drehzahlveränderlicher Stellantriebe. ( SiPOS Aktorik GmBH ) // Industriearmaturen . 2007. T . 15, no . 4. S . 368 - 372.
24. Справочник по электрическим машинам. В 2 т. Т. 1 / под общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1989. 456 с.
25. Свешников В.К. Аккумуляторы // Привод и управление. 2000. № 6. С. 30-35.