压力流量复合型液压动力源转速转矩测试系统开发与应用.pdf

2 0 1 4年 6月 第 4 2卷 第 l l 期 机床与液压 MACF I I NE T00L HYDRAUU C S J u n ． 2 01 4 以 4 2 No ．1 I DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 4 ． 1 1 ． 0 3 3 压力流量复合型液压动力源转速转矩测试系统开发与应用 彭小光 ，许 益 民 武汉科技 大学机械 自动化 学院，湖北武汉 4 3 0 0 8 1 摘要变转速液压驱动系统是一种新型的压力流量复合型动力源。这种动力源不仅可简化复杂的液压系统 ，而且还具 有节能降噪的作用。介绍了用两个伺服电机对拖来模拟液压泵载荷和基于 L a b V I E W 编写的转速转矩测试程序。通过测试程 序和模拟的液压泵载荷可方便地检测变转速液压驱动系统控制性能。 关键 词 变 转速 ；动力 源 ；伺 服电机 ；L a b V I E W 中图分 类号 T H1 3 7 ． 5 文献标识码 B 文章 编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 4 1 11 1 8 3 De v e l o pme n t a n d App l i e a t i o n o f Sp e e d a nd To r q ue M e a s ur e me nt S y s t e m o f Pr e s s ur e a n d Fl o w Co mpo u nd Ty pe Hy d r a ul i c Po we r So u r c e PENG Xi a o g u a n g，XU Yi mi n C o l l e g e o f Ma c h i n e r y A u t o ma t i o n ， Wu h a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e T e c h n o l o g y ， Wu h a n Hu b e i 4 3 0 0 8 1，C h i n a Ab s t r a c t T h e v a ria b l e s p e e d h y d r a u l i c d ri v e s y s t e m i s a n e w k i n d o f p r e s s u r e a n d fl o w c o mp o u n d t y p e p o w e r s o u r c e ．T h e c o rn p l e x s t r u c t u r e o f h y d r a u l i c s y s t e m c o u l d n o t o n l y b e s i mp l i f i e d b y t h i s p o we r s y s t e m，b u t a l s o e n e r g y s a v e d a n d n o i s e r e d u c e d ．T h e l o a d o f h y d r a u l i c p u mp s i mu l a t e d b y t wo mu t u a l d ri v i n g s e r v o mo t o r s a n d t h e s p e e d a n d t o r q u e me a s u r e me n t p r o g r a m b a s e d o n L a b VI E W we r e i n t r o d u c e d ．I t i s c o n v e n i e n t t o me a s u r e t h e c o n t r o l c h a r a c t e r i s t i c o f t h e v a ria b l e s p e e d h y d r a u l i c d ri v e s y s t e m t h r o u g h t h e p r o gra m a n d t h e s i mu l a t e d l o a d o f h y d r a u l i c p u mp ． Ke ywor dsVa r i a bl e s pe e d； Po we r So u r c e； S e r v o mo t o r；La b VI EW 传统的压力流量复合型液压动力源包括压力流量 复合控制变量泵和定量泵加溢流节流阀两种形式。其 中，以压力流量复合控制变量泵作为压力流量复合控 制动力源的技术成熟 ，应用广泛 。但变量泵的结构复 杂 ，其控制特性受泵容腔效应和执行元件机械响应速 度 的影响 。 以定量泵加溢流节流 阀作为压力流量复合 型的动 力源存在较大 的溢流损失 和节流损失 ，液压系统功率 消耗大 ，常用 于小功率液压 系统 。 近年来 出现 的以伺服 电机 定量泵 压力 反馈作 为压力流量复合动力源是应用电机和电子技术的一种 新型节能液压驱动技术 ，有广泛应用的趋势。这种动 力源通过控 制器改 变伺 服电机 的转 速来 改变定 量泵的 输 出流量 ，以得到需要 的功率 流 量或压力 ，大大 简化了复杂的液压系统，且具有结构紧凑、便于集 成 、无节流和溢流损失、效率高、噪声低等优点。这 种液压动力源控制特性不仅受电机的机械响应和泵的 容 腔效应影 响 ，还 受电机 驱动电路特性 的影响 。 为此 ，需要测试这种 液压动力源的电机特性对动 力 源压力 与 流量 的影 响 ，如 测 出伺 服 电机 的启 动 时 间、响应时间等，以验证和改善这种新型液压动力源 的性 能。 1 转速转矩测试 系统硬件组成 转速 转 矩 测 试 系 统 由 N I公 司 X 系 列 采 集 卡 U S B - 6 3 4 1 、转矩传感器 、编码器组成 ，如 图 1 所示 。 图 1 转速转矩测试系统的构成 转矩 传感 器 量 程 一 5 0 0～5 0 0 N m，对 应 频 率 5～ 1 5 k H z 。编码器为伺 服 电机 自带 的光 电正 交编码 收稿 日期 2 0 1 3 0 51 8 作者简介彭小 光 1 9 8 6 一 ，男，硕士研究生，主要研究方 向为机电液一体化技术。Em a i l x i a o g u a n g 2 0 1 1 g o o d 1 63 ．c o mo