CN101915231B - 一种变频液压油泵的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种变频液压油泵的控制方法，属于汽车加气站技术领域。变频式液压天然气汽车加气子站包括：子站拖车、子站撬体、主液压油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间：分别为：全功率运行、4/5功率运行、3/5功率运行、零功率运行。解决了上述多余部分的液压油溢流回子站的油箱内，电动机效率低，产生浪费的问题；能够在变化的天然气流量范围内，提供均匀的排气量，提升电动机的效率，节约电能。

Description

一种变频液压油泵的控制方法

技术领域

本发明属于汽车加气站技术领域，特别是提供了一种变频液压油泵的控制方法，根据需求变换液压油泵输出流量的大小，适用于液压式天然气汽车加气子站的主液压油泵的控制。

背景技术

天然气是无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。压缩式天然气(CNG)作为城市公交、出租车、短途运输的替代燃料，它有着价格便宜，无污染等很多优点已经在全国得到了越来越多的应用。在天然气气源处建立母站，将天然气压缩为20MPa，再由子站拖车转运到城市的子站。由液压式天然气汽车加气子站，通过主液压油泵不断地补充压力，靠着主液压油泵泵出来的液压油，把子站拖车内的天然气维持在21MPa左右，连续不断地补充到用户的设备中去。

主液压油泵是液压式天然气汽车加气子站的核心，是它的动力源泉。通常在给用户加气的开始，由于子站拖车内的天然气气压比用户设备中的天然气气压大很多，所以流入用户设备的天然气流量很大，子站拖车内的气压下降很快，随着用户设备中的天然气气压不断升高，流入用户设备的天然气流量逐渐降低，子站拖车内的气压的下降速度逐渐降低，主液压油泵的流量也会从开始的很高，逐步降低。多余部分的液压油，就会溢流回子站的油箱内。如果使用工频的电动机驱动主液压油泵，那么电动机的功率必须要高于以上工作范围的上限值，这样在实际的运行中，电动机效率低，产生浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频液压油泵的控制方法，解决了上述多余部分的液压油溢流回子站的油箱内，电动机效率低，产生浪费的问题；并且随着变频技术和变频器的广泛应用，考察不同工况需要主液压油泵的流量之间的关系，针对液压式天然气汽车加气子站，本发明种能够在变化的天然气流量范围内，提供均匀的排气量，提升电动机的效率，节约电能。

本发明所述的变频式液压天然气汽车加气子站包括：子站拖车、子站撬体、主液压油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。控制方法如下：

首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间：

全功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率≥1Mpa/s，这时需要主液压泵工作在额定状态下，也就是主液压泵的电动机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下。

4/5功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率≥0.6Mpa/s，并且≤1MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在40赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下。

3/5功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率≥0.3Mpa/s，并且＜0.6MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在30赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率≤0.3MPa/s，然后转到符合的工作状态下。

零功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率＜0.3MPa/s，并且子站拖车内的天然气压力≥21MPa，并且保持30s不变，主液压泵停机。此时子站拖车内的天然气压力已经达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。

主液压泵的液压泵工作区间为：19Mpa≤子站拖车内的天然气压力≤21MPa。

子站拖车内的天然气瞬时压力值的变化率＝(P1-P2)/(Δt)，取Δt＝1秒。(P1＝时间Δt末的压力值，P2＝时间Δt始的压力值)

主液压油泵的工作状态按照上面的四个区间划分，由PLC控制柜自动控制，调节工作状态。

附图说明

图1为本发明电气部分的检测控制流程图。其中，子站拖车天然气气压传感器1、系统中的PLC2、系统中的变频器3、主液压油泵的电动机4。

图2为本发明液压部分的流程图。其中，子站拖车的进油阀台5、子站拖车的回油阀台6、子站拖车的出气阀台7、子站撬体的油箱8、子站的主液压油泵的电机9、子站撬体10、售气机11。

具体实施方式

本发明所述的变频式液压天然气汽车加气子站包括：子站拖车、子站撬体、主液压油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。控制方法如下：

首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间：

全功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥1Mpa/s，这时需要主液压泵工作在额定状态下，也就是主液压泵的电动机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

4/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥0.6Mpa/s，并且≤1MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在40赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

3/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥0.3Mpa/s，并且＜0.6MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在30赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率≤0.3MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

零功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率＜0.3MPa/s，并且子站拖车内的天然气压力≥21MPa，并且保持30s不变，主液压泵停机；此时子站拖车内的天然气压力已经达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。

Claims (3)

1.一种变频液压油泵的控制方法，液压式天然气汽车加气子站包括：子站拖车、子站撬体、子站主液压泵、子站主液压泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备；其特征在于，首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车1秒时间内天然气瞬时压力值变化率，通过对这个瞬时压力值变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间：

全功率运行，子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率≥1Mpa/s，这时需要子站主液压泵工作在额定状态下，也就是子站主液压泵电机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

4/5功率运行，子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率≥0.6Mpa/s，并且＜1MPa/s，这时需要子站主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是子站主液压泵电机工作在40赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

3/5功率运行，子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率≥0.3Mpa/s，并且＜0.6MPa/s，这时需要子站主液压泵工作在额定功率的3/5状态下，也就是子站主液压泵电机工作在30赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率≤0.3MPa/s，然后转到符合的工作状态下；

零功率运行，子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率＜0.3MPa/s，并且子站拖车内的天然气压力≥21MPa，并且保持30s不变，子站主液压泵电机停机；此时子站拖车内的天然气压力已经达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子站主液压泵工作区间为：19Mpa≤子站拖车内的天然气压力≤21MPa

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子站拖车内的天然气瞬时压力值变化率＝(P1-P2)/(Δt)，取Δt＝1秒，其中，P1＝时间Δt末的压力值，P2＝时间Δt开始的压力值。 

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