基于液壓泵和電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率提升的液壓系統(tǒng)節(jié)能方法

【摘要】：由于世界能源危機(jī)越來越引起人們的關(guān)注,隨之而來的節(jié)能問題也相應(yīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在我國,由于工業(yè)所占比重很大,以高碳能源為主的工業(yè)能耗占全社會(huì)能量消耗的70%左右,造成高能耗的同時(shí)也增加了碳的排放,對(duì)我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。在人們節(jié)能意識(shí)普遍提高的條件下,以高碳能耗為特點(diǎn)的制造業(yè)正面臨節(jié)能的挑戰(zhàn),本文以液壓成型裝備為節(jié)能研究對(duì)象,對(duì)其能耗特點(diǎn)進(jìn)行分析,并結(jié)合液壓機(jī)工況對(duì)其能耗進(jìn)行優(yōu)化。 本文首先從液壓系統(tǒng)節(jié)能的角度對(duì)液壓機(jī)工作過程中的能耗特點(diǎn)進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明,在液壓系統(tǒng)的實(shí)際能耗中,液壓泵和電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換損失以及系統(tǒng)功率匹配不當(dāng)造成的損失所占比例最大。本文在以解決液壓系統(tǒng)功率匹配損耗為目的的變頻節(jié)能理論基礎(chǔ)上,對(duì)變頻電機(jī)變量泵驅(qū)動(dòng)方式的能耗進(jìn)行理論優(yōu)化分析。通過建立液壓系統(tǒng)變頻電機(jī)變量泵、變頻電機(jī)定量泵以及工頻電機(jī)變量泵三種驅(qū)動(dòng)方式下的Simulink與AMESim聯(lián)合仿真模型,并對(duì)以上三種驅(qū)動(dòng)方式的能耗進(jìn)行比較,結(jié)果表明,以上三種驅(qū)動(dòng)方式都能實(shí)現(xiàn)功率匹配的目的,但不同驅(qū)動(dòng)方式下的液壓泵和電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率不同,其中變頻電機(jī)變量泵驅(qū)動(dòng)方式不僅滿足了液壓系統(tǒng)功率匹配的要求,同時(shí)也提升了液壓泵和電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。 【關(guān)鍵詞】：能耗 液壓系統(tǒng) 功率匹配 能量轉(zhuǎn)換效率
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM343;TH137
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-12
• 插圖清單12-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 課題研究的背景和來源15
• 1.1.1 課題來源15
• 1.1.2 課題研究的背景和意義15
• 1.2 國內(nèi)外節(jié)能概況15-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 電液比例排量控制軸向柱塞泵和變頻異步電機(jī)仿真分析19-38
• 2.1 電液比例排量控制軸向柱塞泵工作原理19
• 2.2 基于AMESIM的電液比例軸向柱塞泵建模19-25
• 2.2.1 電液比例泵模型建立20-23
• 2.2.2 電液比例排量控制軸向柱塞泵壓力流量特性分析23-25
• 2.3 三相異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型25-28
• 2.4 三相異步電機(jī)矢量變頻建模28-37
• 2.4.1 三相異步電機(jī)矢量變頻原理28-29
• 2.4.2 三相/兩相坐標(biāo)變換3s/2s(clark變換)29-30
• 2.4.3 兩相靜止/兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換2s/2r(park變換)30-31
• 2.4.4 三相異步電機(jī)矢量變頻Simulink仿真模型31-34
• 2.4.5 仿真分析34-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 電機(jī)和泵單元效率優(yōu)化38-58
• 3.1 異步電機(jī)效率建模及優(yōu)化分析39-48
• 3.1.1 異步電機(jī)損耗模型建立39-43
• 3.1.2 異步電機(jī)效率優(yōu)化分析43-48
• 3.2 柱塞泵效率分析48-53
• 3.2.1 柱塞泵能量損失形式49-51
• 3.2.2 柱塞泵效率影響因素分析51-53
• 3.3 異步電機(jī)和柱塞泵整體效率優(yōu)化53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第四章 液壓系統(tǒng)節(jié)能仿真分析58-68
• 4.1 SIMUlink/AMESIM聯(lián)合仿真原理58-59
• 4.2 聯(lián)合仿真模型的建立59-62
• 4.3 仿真及結(jié)果分析62-67
• 4.3.1 變頻電機(jī)定量泵驅(qū)動(dòng)方式能效分析62-63
• 4.3.2 工頻電機(jī)變量泵驅(qū)動(dòng)方式能效分析63-64
• 4.3.3 變頻電機(jī)變量泵驅(qū)動(dòng)方式能效分析64-65
• 4.3.4 三種驅(qū)動(dòng)方式能效對(duì)比65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 全文總結(jié)68-69
• 5.2 今后工作展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況74

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