[发明专利]一种液压机驱动系统匹配节能方式

权利要求书

1.一种液压机驱动系统匹配节能方法，其特征是：

由异步电动机和变量泵一一对应构成驱动单元，所述液压机驱动系统是由m组驱动单元共同作为液压机的动力源，m不小于2；设定可选用的变量泵的泵集合元素个数为n，所述泵集合中的变量泵输出流量和压力的相关性与液压机各动作所需流量和压力的相关性相一致；

将所述液压机的一个工作周期划分为r个工作阶段，所述r个工作阶段与液压机的各不同动作一一对应；设置所述液压机在第j个工作阶段所需压力为p_j、时长为t_j、活塞位移为l_j、进油腔活塞面积A_j，j＝1,2,…,r；

定义：n个变量泵中的第k个变量泵在液压机第j个工作阶段所需压力p_j下的流量为q_k(p_j)，k＝1,2,…,n；针对所述泵集合，设定选取第k个变量泵的数量为a_k，a_k是包含零的正整数，且满足：

根据液压机一个工作周期中各工作阶段的所需压力及时长需求，对于m个变量泵的选择应使得一个工作周期中所有处在卸荷状态的变量泵的综合指数T为最小，M_0j为所述液压机第j个工作阶段中处于卸荷状态的各变量泵的流量与卸荷时长的乘积；

对于T≠0，要求构成液压机驱动系统的m个变量泵在液压机的一个工作周期中满足式(1)所表征的流量需求：

并满足式(2)所表征的液压机一个工作周期中所有处在卸荷状态的变量泵的综合指数T为最小：

针对已选取的m个变量泵，按如下方式对应选择各异步电动机：

定义：m个变量泵中第i个变量泵在液压机第j个工作阶段中所需压力为p_j时的流量为q_i(p_j)，则在第j个工作阶段中，第i个变量泵的输出功率P_i(p_j)为：

P_i(p_j)＝q_i(p_j)×p_j/60，

在第j个工作阶段中，与第i个变量泵相匹配的第i个电机的负载率β_i(p_j)为：

β_i(p_j)＝P_i(p_j)/(η_pi(p_j)×P_Ni)，

η_Pi(p_j)表示液压机驱动系统中第i个变量泵在第j个工作阶段的效率，P_Ni为已选取的m个变量泵中第i个变量泵的额定功率；

设置所述液压机驱动系统中每个异步电动机至少有两个工作阶段的负载率在设定的区间，以使得每个异步电动机至少在两个工作阶段中的效率不低于设定的效率值，实现高效率运行。

2.根据权利要求1所述的液压机驱动系统匹配节能方法，其特征是：

若T＝0，表明所述液压机驱动系统在一个工作周期中的各个工作阶段中没有处在卸荷状态的变量泵，其综合指数T为最小，则要求构成液压机驱动系统的m个变量泵在液压机的一个工作周期中满足式(3)所表征的流量需求：

同时要求满足式(4)所表征的构成液压机驱动系统的变量泵的总额定功率P_NT为最小：

P_Nk表示所述泵集合中第k个变量泵的额定功率。

3.根据权利要求1所述的液压机驱动系统匹配节能方法，其特征是：

若是在所述液压机驱动系统中采用恒功率变量泵，则针对所述液压机驱动系统一个工作周期中工作压力较低的阶段，通过提升变量泵工作压力提高异步电动机的负载率，以减少能量损耗。