节能的数字液压

数字液压节能环保


既然数字液压是机液反馈伺服原理,那么就绕不开让人担心它应该也有伺服阀高耗能的缺点。那么我们就以工程机械应用为背景进行对比分析。大家或许都了解工程机械行业追求高效率、低能耗,伺服阀目前无法应用在工程机械领域,除了环境耐受能力不足外,高能耗也是其致命弱点。下面我们通过实际在工程机械领域中的应用分为几个方面来阐述关于数字液压节能的问题。


 一次达标更节能

精度和可操控协调能力的提升,减少了由于反复操控带来的效率降低和能耗增加,这一点无需多说,反复动作一定增加能耗并降低效率,一次达标一定更节能;







▉ 数字液压可在负载敏感系统中精确稳定工作

由于数字液压具有与伺服阀完全不同的压力流量增益特性,可在非常宽的系统压力范围内精确可靠工作,因此数字液压可适应负载敏感系统,并保持精确性和稳定性,这是伺服阀控系统难以实现的优势。







▉ 精准的流量需求与供给让数字液压系统更节能

懂工程机械的人都了解工程机械的设计核心是功率流匹配,何为功率流匹配?也就是哪里需要多少功率,哪里就分配去多少功率,不需要的就不分配,于是出现了LS、NFS、PFS、LUDV、EFM等各种各样的流量分配系统,而EFM被认为是下一代最有发展前景的先进方案。为何?因为电比例流量分配系统能够更精准、快速的感知负载变化,从而通过电控实现精确的功率匹配。既然是分配而不是单泵对单负载,就可能需要阀来实现功率分配,既然有阀,那么就必然存在压力损失,也就消耗了能量。有人可能会说EHA就没有阀,但首先要解决EHA泵和电机的重量和体积、成本、功率复用等一系列问题,短期恐怕还没有应用在工程机械的可能性。现在我们来看看数字液压是不是比现有的工程机械更耗能?前面提到数字液压可以采用负载敏感系统工作,意味着数字液压阀口压力损失与现有工程机械相同,自然也就不会超过现有工程机械能耗水平。相反,数字液压不仅不更耗能,由于每一个数字液压执行机构的速度都是控制系统已知和控制的,因此可以通过电控泵精准控制流量(功率)输出,减少不必要的能耗,是数字液压系统更节能。







▉ 没有先导回路使数字液压系统更节能

由于数字液压器件采用电控直驱,单级阀可实现数千升流量,无需液压先导回路。去掉了先导泵和回路系统,降低了这部分的功率损失,使数字液压整机更节能。







▉ 可实现精准的功率控制使数字液压系统更节能

由于数字液压天生具备与电控及网络系统无缝链接,因此能够更精准的实现大转动惯量系统的加减速监测与控制,避免采用能耗制动方式进一步增加能量损失和机械结构的伤害,这是现有工程机械液压系统根本无法实现的节能和保护手段。







▉ 数字电比例流量分配系统DEFM更节能

相比大家看好的工程机械行业最新EFM系统,由于数字液压每一个执行单元的速度都是已知和精准的,因此流量需求可以提前通过前馈方式精准的建立在泵的输出上,让泵能够更快速和精准的响应功率需求,提升工程机械的工作响应速度,提升作业效率,相同能耗下,自然也就体现了更节能。亿美博将这种数字电比例流量分配系统称之为:DEFM。







▉ 与闭式系统比能耗

谈能耗就无论如何绕不开与闭式系统相比较。首先我们认为闭式系统从原理上没有了阀的压力损失,一定是最节能的。但实际情况是由于闭式系统少不了补油泵,而造成的回油压力并不比一般工程机械比例阀口压力损失低多少,因而闭式系统在实际应用中做不到理论上的低能耗。数字液压由于与一般比例系统阀损相当,因而并不比闭式系统产生更多的能耗。但闭式系统无法实现速度和位置精确控制,以及功率无法复用带来的成本高和总装机功率大等问题,都无法比拟数字液压系统的优势。