CN114321103B - 一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制方法。设置多段压力流量端子功能参数，设置压力给定参数和流量给定参数，根据多段压力流量端子电平组合，输出相应的压力给定参数和流量给定参数；上位机发送数字量信号，液压系统压力和流量以数字量给定。相比常规的液压系统和节能型液压系统，上位机只要输出数字量信号，无需模拟量输出模块，降低了系统成本。
Description
技术领域
本发明属于交流电机传动技术领域，涉及永磁同步电机液压系统，特别是涉及能够实现一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制的方法。
背景技术
生产机械在不同的阶段，要求电机能在不同的转速下运行，于是产生了异步电机的变频调速。多段速是变频器的基本功能，是变频器主频率给定的一种方式。
常规的液压系统采用异步电机+定量泵，异步电机以恒转矩运行；或异步电机+变量泵，异步电机变转矩运行。常规系统进入保压时多余的流量通过溢流阀回流油箱，存在能量损耗。节能型液压系统采用永磁同步电机+变量泵，永磁同步电机根据系统要求变频运行，无需溢流阀，保压时节能效果显著。节能型液压系统的工作方式是由上位机控制驱动器，由驱动器控制永磁同步电机，由电机驱动油泵。上位机控制驱动器的方式是发送数字量使能信号、模拟量压力给定信号和模拟量流量给定信号。
液压系统应用广泛，且种类较多。有些液压系统工艺流程简单，如压门机，只需要几个动作，采用多段压力流量控制完全可以满足使用要求。且采用多段式控制，可简化上位机配置，如采用一个PLC主机即可，无需模拟量扩展模块，能降低系统成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制方法，借鉴异步电机变频器多段速控制方法，液压系统压力给定和流量给定以数字量形式给定，具体包括以下步骤：
步骤一：在驱动器上设置数字量输入端子功能参数，参数1将端子定义为多段压力流量端子1功能、参数2将端子定义为多段压力流量端子2功能、参数3将端子定义为多段压力流量端子3功能；在驱动器上设置压力给定参数共6个，分别是压力给定参数1到压力给定参数6，设置流量给定参数共6个，分别是流量给定参数1到流量给定参数6。
步骤二：定义数字量输入端子输入高电平，为数值1，数字量输入端子输入低电平，为数值0。
步骤三：根据多段压力流量端子1、多段压力流量端子2、多段压力流量端子3的电平状态，由低到高组成三位二进制数，根据输入的二进制数值输出对应的控制段值，如下：
若为001，则定义为1段；
若为010，则定义为2段；
若为011，则定义为3段；
若为100，则定义为4段；
若为101，则定义为5段；
若为110，则定义为6段。
步骤四：根据步骤三得到的控制段值，设置对应的压力给定参数和流量给定参数输出策略：
若为1段，则输出压力给定参数1和流量给定参数1；
若为2段，则输出压力给定参数2和流量给定参数2；
若为3段，则输出压力给定参数3和流量给定参数3；
若为4段，则输出压力给定参数4和流量给定参数4；
若为5段，则输出压力给定参数5和流量给定参数5；
若为6段，则输出压力给定参数6和流量给定参数6。
步骤五：将步骤四输出的压力给定参数赋值给液压系统压力调节器压力给定值，将输出的流量给定参数赋值给压力调节器输出限幅值。
本发明具有以下有益效果：相比常规液压系统和节能型液压系统，上位机只要输出数字量信号，无需模拟量输出模块，降低了系统成本。
附图说明
图1为实施例中永磁同步电机液压系统多段压力流量控制矢量控制系统结构图。
图2为实施例中永磁同步电机液压系统多段压力流量控制端子状态与压力流量输出图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的解释说明：
本实施例中永磁同步电机液压系统多段压力流量控制矢量控制系统结构图如图1所示，包括三相永磁同步电机，电压源型逆变器，空间矢量PWM调制单元，电流检测与变换单元，直轴电流调节器，交轴电流调节器，转速调节器，多段压力流量控制单元，压力调节器及输出限幅，位置和转速计算单元。其中多段压力流量控制单元输入为上位机数字量信号，输出为压力给定参数和流量给定参数。
本实施例中永磁同步电机液压系统多段压力流量控制端子状态与压力流量输出图如图2所示，根据端子电平状态组成二进制数、定义段值，由段值对应到压力给定参数和流量给定参数。
一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制方法，设置多段压力流量端子功能参数，设置压力给定参数和流量给定参数，根据多段压力流量端子电平组合，输出相应的压力给定参数和流量给定参数。具体包括以下步骤：
步骤一：在驱动器上设置数字量输入端子功能参数，参数1将端子定义为多段压力流量端子1功能、参数2将端子定义为多段压力流量端子2功能、参数3将端子定义为多段压力流量端子3功能；在驱动器上设置压力给定参数共6个，分别是压力给定参数1到压力给定参数6，设置流量给定参数共6个，分别是流量给定参数1到流量给定参数6。
步骤二：定义数字量输入端子输入高电平，为数值为1，数字量输入端子输入低电平，为数值为0。
步骤三：根据多段压力流量端子1、多段压力流量端子2、多段压力流量端子3的电平状态，由低到高组成三位二进制数，根据输入的二进制数值输出对应的控制段值，如下：
若为001，则定义为1段；
若为010，则定义为2段；
若为011，则定义为3段；
若为100，则定义为4段；
若为101，则定义为5段；
若为110，则定义为6段。
步骤四：根据步骤三得到的控制段值，设置对应的压力给定参数和流量给定参数输出策略：
若为1段，则输出压力给定参数1和流量给定参数1；
若为2段，则输出压力给定参数2和流量给定参数2；
若为3段，则输出压力给定参数3和流量给定参数3；
若为4段，则输出压力给定参数4和流量给定参数4；
若为5段，则输出压力给定参数5和流量给定参数5；
若为6段，则输出压力给定参数6和流量给定参数6。
步骤五：将步骤四输出的压力给定参数赋值给液压系统压力调节器压力给定值，将输出的流量给定参数赋值给压力调节器输出限幅值。
Claims (1)
1.一种永磁同步电机液压系统多段压力流量控制方法，其特征在于：上位机发送数字量信号，液压系统压力和流量以数字量给定；设置3个多段压力流量端子功能参数、6个压力给定参数和6个流量给定参数，以3个多段压力流量端子功能参数的高、低电平状态组成三位二进制数，将二进制数对应的十进制数值作为控制段位，控制输出相应的压力给定参数和流量给定参数；
具体包括以下步骤：
步骤一：在驱动器上设置数字量输入多段压力流量端子1～3、压力给定参数1～6和流量给定参数1～6；
步骤二：定义数字量多段压力流量端子的输入高电平为数值1，低电平为数值0；
步骤三：将3个多段压力流量端子的电平状态，按顺序组成三位二进制数，根据二进制数对应的十进制数，输出控制段值：
若二进制数为001，则控制段值为1段；
若二进制数为010，则控制段值为2段；
若二进制数为011，则控制段值为3段；
若二进制数为100，则控制段值为4段；
若二进制数为101，则控制段值为5段；
若二进制数为110，则控制段值为6段；
步骤四：根据步骤三得到的控制段值，设置对应的压力给定参数和流量给定参数：
若为1段，则输出压力给定参数1和流量给定参数1；
若为2段，则输出压力给定参数2和流量给定参数2；
若为3段，则输出压力给定参数3和流量给定参数3；
若为4段，则输出压力给定参数4和流量给定参数4；
若为5段，则输出压力给定参数5和流量给定参数5；
若为6段，则输出压力给定参数6和流量给定参数6；
步骤五：将步骤四输出的压力给定参数赋值给液压系统压力调节器压力给定值，将输出的流量给定参数赋值给压力调节器输出限幅值。
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