机械电子节能控制技术应用

董疆峰

摘要：目前，我国经济发展取得了明显成效。人们对工程机械的性能、耗电量和制造行驶的方便性也有了全新的要求。目前，我国机电技术水平有所提高，但仍欠缺能源掌控和网络化，与国际技术水平有差距。因此，如何进一步构建能源掌控，减少机电产品的能耗是人们重视的焦点。目前，必须继续加强技术的应用和实践研究，不断改进和优化技术。

关键词：机械工程；电子节能；控制技术

1 机械电子节能控制技术的概念

1.1 机械电子节能控制技术的定义

在工程机械能源掌控分析之中，有必要对机械设备的功率流展开定义。另外，在柴油机工作过程之中，主要是通过柴油化学能的转化来构建的。我国目前主要是通过高速电子燃油喷气的过程进行评测。而对于液压泵来说，是将其化学能转变为液压能，其能源控制方法主要有恒功率、压力截断、流量控制等，可精确地变化液压泵设备的能耗和能量间的转换控制。在机械设备之中，柴油机和液压泵分别饰演着供给侧和需求侧的角色。为了明确二者之间的关系，对于柴油机和液压泵，可使用转速传感来精确地调控二者之间的能耗和工作性能特性。液压阀的控制系统是通过操作者的实际操作来构建的。液压阀的显示状态可表明工作的流量需求。因此，液压阀与液压泵间有着适当的供需关系。为了产生能源供需关系，更适宜使用流量控制方法。

1.2 能源控制的概念

广义能源概念分析即机械能转变为能量，对外工作造成的能量称作常用能量。机械设备是由多个执行机构共同完工的，因此对机械设备效率造成影响的主要因素有两个，即能量的传递和分配。目前，我国的相关研究工作主要分散在能源供需关系和能源转换方面，却忽视了各执行系统的能源分配。因此，机械设备执行系统之中的能量分配可在机械设备的掌控分析之中起到关键的辅助作用。而对工程机械整体能源的研究，从广义的节能概念角度。机械设备的工作效率是一个需重视的问题。从能源技术、工作结构的实施、工作效率三个方面展开同级研究，而在总体节能指标之中，单位时间油耗也是机械设备的能源重要的指标。

1.3 工程机械典型功率流程图

在机械电子节能技术运行过程中，主要是通过能量传递能量间相互转换及能量对外做功等过程来完成。在研究工程机械节能技术过程中，要对机械设备功率流程给予全面、系统的掌握，以此来充分发挥机械电子节能技术的优势。通常情况下，柴油发动机做功过程中，一般是指柴油化学能转换为机械能的过程，并通过调速、电控喷油等形式，来实现柴油机械设备间能量和耗能的有效转换与控制，进而提高能量转化效果。液压水泵能够把柴油化学能转换为液压能，并借助压力切断、恒定功率及流量控制等手段来对液压水泵的设备间能量和耗能转换进行有效控制。液压水泵和柴油机属于能量的需求方和供应方，要想使两者之间的供应关系达到有效改善，就需要采用做功极限控制和转速感应控制，来对柴油发动机和液压水泵进行有效控制，并对其做功特性和耗能特性进行调整和优化。实际上，液压阀的控制系统一般是由操作人员进行控制，并通过液压阀的显示状态来更好的了解和掌握流量的需求和操作的意图，以期更好的满足液压泵和液压阀间的基本供需关系。此外，为了满足能量间的供需关系，可以引入负流量控制，以确保发动机充分吸收液压能，并将其转化为机械能进行做功。

2 机械电子节能控制技术应用的方法

2.1 实行电子功率控制节能

电子功率控制节能系统是现代机械电子能源进行节能控制的很好的办法，通过变更运行过程之中的节能执行结构，从而充分地使其专业化。其中，电控节能系统主要运用于液压泵、电子燃油喷气柴油机和油压发动机。在系统运行过程之中，充分掌控其中转化元件和能量传递过程的体现指标，全面提高整体运行效率，从而减少能耗，最终提升整个系统的节能水平，使装置的耗能最小化。在能源控制系统的总体目标之中，将能源控制系统分成三类，做到构建协同工作，以达节能控制的效果。即对传统操作、操作效率和协作手动展开详尽的控制和划分。该节能结构具备下列优点：在同一控制目标之下，每一个有所不同的执行器都能很好地运行；最终目标与要求的节能目标相同，其掌控节能的效果更加完美，能从全局之上构建控制目标，使经济效益和生产效益不受能量的减小的影响。

2.2 构建电子分布式控制系统

在对液压系统和动力系统展开控制的过程之中，电子分布式控制系统的建设是非常关键的。这是因为液压系统之中的压力信息需由控制系统处理。在这个过程之中，需提升信息的响应速度。而其在现阶段压力信息处理过程之中，时效性相对较高。用户需求和具体的机械运输参数是掌控油耗的主要途径。同时，在这个过程之中，控制系统能精确地收集各种信息和数据。控制命令的传输由通用控制系统履行。压力表位于泵出口及其显示数据，最终，在综合控制系统之中接管相关数据，在其他控制系统之中由综合控制系统接收指令。在操作过程之中，操作人员通过液压阀展开调配，从而控制液压阀。而在对执行系统展开控制的过程中，要注重信息数据的速度和效率的提高。在增进整个电子系统掌控机械设备能耗的控制的效果的基础之上，达到提升节能效果的目的。

2.3 全局节能控制系统

如今，随着城市化建设的发展，我国对环保、节能提出了较高的要求，以期更好的满足可持续发展需求。实际上，全局节能控制系统可以更好的满足我国国情，此时就需要着眼于整机与外界负载来对全局节能控制系统进行科学、合理的应用，以此来达到节能的效果。在对全程节能指标概念进行分析的过程中，可以发现工程机械主要是以单位时间内单位油耗为核心来进行做功，需要对协同作业、传统节能目标和作业效率等指标给予综合考虑，而在这些目标中，又可以结合实际情况将其划分为部件目标、系统目标与元件目标，其既能够对机械电子各部件的协同作业状况给予有效控制，而且还可以实现全局节能，进而满足节能减排效果。

2.4 全电控节能控制技术

对机械电子工程而言，其一般是将电比例马达、电比例液压泵、电控喷油柴油机和电比液压阀结合在一起构成全电控节能控制系统。通常情况下，在机械电子节能控制过程中，选择了功率输出装置和转换原件全部电控，不仅可以实现硬件功能最小化，而且还能够提高硬件的使用效率，进一步提高机械电子节能控制效果。同时，机械电子工程操作人员可以根据实际情况来在线控制和调节机械电子节能控制的相关参数，实现柔性参数配比，进而不断提高全局节能控制效果。

3 结论

对于传统的机械设备能源控制系统来说，在能源掌控技术之上还不完善，对于掌控的能量还处在局部的思考中，对于整个节能控制工作来说，其节能作用并不明显。因此，建立以构建动态功率和动态工况的节能控制系统是十分必要的。在信息的采集和传输之上，也更慢、更有效，对今后能源掌控机械设备技术的发展可起到关键的推动作用。总之机电节能掌控技术的应用还需要不断提升，其研究工作具备关键意义，因此还需要不断地实践。

参考文献

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