機械電子節能控制技術應用

劉亞剛

河北京車軌道交通車輛裝備有限公司 河北保定 073000

1 機械電子節能控制技術的概念

1.1 機械電子節能控制技術的定義

在工程機械能源掌控分析之中，有必要對機械設備的功率流展開定義。另外，在柴油機工作過程之中，主要是通過柴油化學能的轉化來構建的。我國目前主要是通過高速電子燃油噴氣的過程進行評測。而對于液壓泵來說，是將其化學能轉變為液壓能，其能源控制方法主要有恒功率、壓力截斷、流量控制等，可精確地變化液壓泵設備的能耗和能量間的轉換控制。在機械設備之中，柴油機和液壓泵分別飾演著供給側和需求側的角色。為了明確二者之間的關系，對于柴油機和液壓泵，可使用轉速傳感來精確地調控二者之間的能耗和工作性能特性。液壓閥的控制系統是通過操作者的實際操作來構建的。液壓閥的顯示狀態可表明工作的流量需求。因此，液壓閥與液壓泵間有著適當的供需關系。為了產生能源供需關系，更適宜使用流量控制方法[1]。

1.2 工程機械典型功率流程圖

在機械電子節能技術運行過程中，主要是通過能量傳遞能量間相互轉換及能量對外做功等過程來完成。在研究工程機械節能技術過程中，要對機械設備功率流程給予全面、系統的掌握，以此來充分發揮機械電子節能技術的優勢。通常情況下，柴油發動機做功過程中，一般是指柴油化學能轉換為機械能的過程，并通過調速、電控噴油等形式，來實現柴油機械設備間能量和耗能的有效轉換與控制，進而提高能量轉化效果。液壓水泵能夠把柴油化學能轉換為液壓能，并借助壓力切斷、恒定功率及流量控制等手段來對液壓水泵的設備間能量和耗能轉換進行有效控制。液壓水泵和柴油機屬于能量的需求方和供應方，要想使兩者之間的供應關系達到有效改善，就需要采用做功極限控制和轉速感應控制，來對柴油發動機和液壓水泵進行有效控制，并對其做功特性和耗能特性進行調整和優化。

2 機械電子節能控制技術應用的方法

2.1 實行電子功率控制節能

電子功率控制節能系統是現代機械電子能源進行節能控制的很好的辦法，通過變更運行過程之中的節能執行結構，從而充分地使其專業化。其中，電控節能系統主要運用于液壓泵、電子燃油噴氣柴油機和油壓發動機。在系統運行過程之中，充分掌控其中轉化元件和能量傳遞過程的體現指標，全面提高整體運行效率，從而減少能耗，最終提升整個系統的節能水平，使裝置的耗能最小化。在能源控制系統的總體目標之中，將能源控制系統分成三類，做到構建協同工作，以達節能控制的效果。即對傳統操作、操作效率和協作手動展開詳盡的控制和劃分。該節能結構具備下列優點：在同一控制目標之下，每一個有所不同的執行器都能很好地運行；最終目標與要求的節能目標相同，其掌控節能的效果更加完美，能從全局之上構建控制目標，使經濟效益和生產效益不受能量的減小的影響[2]。

2.2 構建電子分布式控制系統

在對液壓系統和動力系統展開控制的過程之中，電子分布式控制系統的建設是非常關鍵的。這是因為液壓系統之中的壓力信息需由控制系統處理。在這個過程之中，需提升信息的響應速度。而其在現階段壓力信息處理過程之中，時效性相對較高。用戶需求和具體的機械運輸參數是掌控油耗的主要途徑。同時，在這個過程之中，控制系統能精確地收集各種信息和數據?？刂泼畹膫鬏斢赏ㄓ每刂葡到y履行。壓力表位于泵出口及其顯示數據，最終，在綜合控制系統之中接管相關數據，在其他控制系統之中由綜合控制系統接收指令。在操作過程之中，操作人員通過液壓閥展開調配，從而控制液壓閥。而在對執行系統展開控制的過程中，要注重信息數據的速度和效率的提高。在增進整個電子系統掌控機械設備能耗的控制的效果的基礎之上，達到提升節能效果的目的。

2.3 全局節能控制系統

如今，隨著城市化建設的發展，我國對環保、節能提出了較高的要求，以期更好的滿足可持續發展需求。實際上，全局節能控制系統可以更好的滿足我國國情，此時就需要著眼于整機與外界負載來對全局節能控制系統進行科學、合理的應用，以此來達到節能的效果。在對全程節能指標概念進行分析的過程中，可以發現工程機械主要是以單位時間內單位油耗為核心來進行做功，需要對協同作業、傳統節能目標和作業效率等指標給予綜合考慮，而在這些目標中，又可以結合實際情況將其劃分為部件目標、系統目標與元件目標，其既能夠對機械電子各部件的協同作業狀況給予有效控制，而且還可以實現全局節能，進而滿足節能減排效果[3]。

2.4 全電控節能控制技術

對機械電子工程而言，其一般是將電比例馬達、電比例液壓泵、電控噴油柴油機和電比液壓閥結合在一起構成全電控節能控制系統。通常情況下，在機械電子節能控制過程中，選擇了功率輸出裝置和轉換原件全部電控，不僅可以實現硬件功能最小化，而且還能夠提高硬件的使用效率，進一步提高機械電子節能控制效果。同時，機械電子工程操作人員可以根據實際情況來在線控制和調節機械電子節能控制的相關參數，實現柔性參數配比，進而不斷提高全局節能控制效果。

3 結語

對于傳統的機械設備能源控制系統來說，在能源掌控技術之上還不完善，對于掌控的能量還處在局部的思考中，對于整個節能控制工作來說，其節能作用并不明顯。因此，建立以構建動態功率和動態工況的節能控制系統是十分必要的。在信息的采集和傳輸之上，也更慢、更有效，對今后能源掌控機械設備技術的發展可起到關鍵的推動作用?？傊畽C電節能掌控技術的應用還需要不斷提升，其研究工作具備關鍵意義，因此還需要不斷地實踐。