自激逆变器驱动(AUTONOMOUS INVERTER-DRIVEN)的液压装置制造方法及图纸

技术编号:2170176 阅读:357 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术可提供一自激逆变器驱动液压装置,它不需从外面输入压力指令和流量指令信号,就能自激地控制压力和流量而不需任何信号输入线。控制器11的目标功率计算单元25可判断代表当前工作状态的一点(当前压力,当前流量)属于区域a、b、c中的哪一个区域并根据该当前压力和当前流量计算出在目标压力-流量特征线上的一点所代表的目标功率。比较单元计28计算出这目标功率与从当前功率计算单元26接收的当前功率之间的偏差,并将一代表该偏差的控制信号输入给该逆变器3,以控制变速马达2的转数,从而使该当前功率与目标功率一致。这样,自主控制就如此进行,使得当前压力和当前流量都处于该目标压力-流量特征线上。这样,就不需信号输入线,从而简化了周围的布线。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压装置,其中的液压泵是由一逆变器驱动的变速马达来驱动的
技术介绍
在传统上,有一种液压装置,其中用来驱动液压泵的伺服马达将依照执行机构的运作受一压力控制信号的控制,同时还受流量控制信号的控制,该压力控制信号是代表从外面输入的压力指令信号(主装置侧)与代表由压力传感器在控制压力时所测得的液压泵的排出压力之间的偏差,而该流量信号则是代表从外面输入的流量指令信号和该伺服马达的转速信号的偏差,该转速信号是与在控制流量时由转速传感器测得的流量等值的(日本专利公开刊物No.5-196001)。但是,由于在传统的液压装置中需要一些输入信号线来从外面输入压力指令信号和流量指令信号,因而就引发了下面的问题该液压装置的周围就会被这些输入信号线和电源线搞得混乱不堪。为达到上述目的,本专利技术的自激逆变器驱动的液压装置包括一液压泵;一变速马达,用来驱动该液压泵;一逆变器,用来驱动该变速马达;一负荷传感器,用来检测该液压泵负荷;一转动传感器,用来检测该变速马达或液压泵的转速;以及一控制器,它根据负荷传感器和转速传感器的输出,将控制信号输出到该逆变器,以便使液压泵排出的液体的压力和流量达到预定的目标压力—流量特征线上的压力和流量。按照上述结构,该控制器在不从外面接收压力指令信号或流量指令信号时,可根据该负荷传感器和转动传感器的输出,向该逆变器输出一控制信号,以便使该液压泵排出的液体压力和流量达到预定的目标压力—流量特征线上的压力和流量。这样,这种自激逆变器驱动的液压装置就可由控制器经逆变器自激地控制该变速马达的转数,以便在不接收外来的压力指令信号或流量指令信号的情况下控制该液压泵排出的液体的压力和流量。由于该压力指令信号和流量指令信号都不需从外面输入,因而,输入信号线就可省略,也不要求人工操作来输入这些指令信号。这样,就简化了布线。在一个实施例中,该目标压力-流量特征线是由最大的流量线、最大的功率曲线或赝最大功率线、以及最大压力线构成。按照上述结构,例如,在压力保持不变时,该控制器就通过该逆变器使该变速马达这样转动,以便使该液压泵以一低流量排出,这低流量可由基本与流量轴线平行的最大压力线上的一点来代表。这样,由于该变速马达和液压泵的转速并不比需要的高,因此就可实现节能,功率损耗很小,而且还可减小噪音。此外,当不要求压力时,该控制器可通过该逆变器使变速马达这样转动,以便使得该液压泵的排出压力变成一低压,这低压可由在基本与压力轴线平行的最大流量线上的一点来代表。这样,由于该变速马达和液压泵并不是以高于需要的转速转动,因此就可实现节能,功率损耗很小,而且还可减小噪音。当要求最大的功率时,该控制器就可经该逆变器来使该变速马达这样转动,以便达到在最大功率曲线或最大功率曲线上的值。在一个实施例中,该控制器具有一目标功率计算单元,用来根据该负荷传感器和转动传感器的输出,以及目标压力-流量特征线计算目标功率;一当前功率计算单元,用来根据该负荷传感器和转动传感器的输出来计算当前功率;以及一比较单元,用来对该目标功率和当前功率进行比较并向该逆变器输出控制信号。按照上述结构,该控制器的目标功率计算单元可在不接收外来指令信号的情况下,根据该负荷传感器和转动传感器以及该目标压力-流量特征线来计算目标功率。另一方面,该当前功率计算单元可根据该负荷传感器和转动传感器的输出来计算当前功率。然后,该比较单元可对该目标功率和当前功率进行比较,并将一控制信号输出到逆变器,以便使当前功率达到该目标功率。这样,该液压泵排出出来的液体的流量和压力都容易达到该目标压力-流量特征线上的值。在一个实施例中,该负荷传感器就是一用来检测流向变速马达的电流的电流传感器。按照上述结构,由于该负荷传感器是用来检测流向变速马达的电流的电流传感器,因而该液压泵的排出压力就可容易被检测。在一个实施例中,该负荷传感器就是一用来检测在该液压泵的排出管路中的压力的压力传感器。按照上述结构,由于该负荷传感器就是用来检测在该液压泵的排出管路中的压力的压力传感器,因此在该液压泵的排出管路中的压力就可直接而精确地被检测。附图简介附图说明图1是一表示按照本专利技术的自激逆变器驱动液压装置的方框图;图2是一目标压力-流量特征线的图示。如图1所示,在这自激逆变器驱动液压装置J中,一固定排量型的液压泵1,例如,如齿轮泵、摆线泵、叶片泵、活塞泵等等,被一变速马达2,例如,如变换式磁阻电动机、埋磁型电动机之类所驱动,而这变速马达2又被逆变器3所驱动。与固定排量型液压泵1的排出流量相应的该变速马达2的转动速度由一转动传感器5检测,而该固定排量型液压泵1的排出管路的液体压力被当做负荷传感器的例子的一压力传感器6所检测。该逆变器3通过由控制器11来的控制信号控制一晶体管开关(未画出),经该变速马达2,对该固定排量型液压泵1的转数进行控制,而这期间,该控制器11又接收来自该转动传感器5和压力传感器6的输出。并不向这控制器11输入来自这个自激逆变器驱动的液压装置外面的流量指令信号或压力指令信号,但该固定排量型液压泵1的流量和压力却可根据该转动传感器5和压力传感器6的输出进行自激控制,这将在后面描述。在另一方面,将从交流电源(商用电源)15来的电源线连接到一电源的连接端子16以便向变换器17供应交流电。从这个变换器17输出的平滑的直流电被送往逆变器3和该控制器的电源电路18。该控制器的这个电源电路18将电压降到,例如,5V,而且将低压的直流电提供给该控制器11。该控制器的变换器17和电源电路18组成一电源装置。该控制器11由一微电脑构成,它具有作为设定装置的例子的设定开关21、22、23,一目标功率计算单元25,当前功率计算单元26,比较单元27,以及补偿计算单元28。预先利用设定开关21、22、23分别将最大规定压力,最大规定流量,和最大规定功率输入到该目标功率计算单元25的一存储单元(未画出)中。该目标功率计算单元25根据最大规定压力、最大规定流量和最大规定功率产生出图2所示的一目标压力-流量特征线(与其等值的信息)并将该特征线存储在该存储单元中。如图2所示,这目标压力-流量特征线是由下列线段组成最大流量线MV,它与最大规定流量相应;最大功率曲线MHP,它由双曲线构成并与最大规定功率相应;以及最大压力线MP,它与最大规定压力相应。该目标功率计算单元25还存储有下列特性线直线SO,它将该最大流量线MV与最大功率线MHP的交点S同原点O连接起来;线段TO,它将最大功率线MHP与最大压力线MP的交点T同原点O连接起来,而且还确定了下列区域区域a,它由垂直轴(流量轴)、最大流量线MV和线段SO所包围;区域b,它由线段SO、TO和最大功率线MHP所包围;区域c,它由线段TO、最大压力线MP和水平轴(压力轴)所包围。而且,该目标功率计算单元25接收从该转动传感器5输入的转速,也就是,代表当前流量的信号,和从压力传感器6输入的代表当前压力的信号,并通过计算就可从上述区域a,b,c中识别出图2中由这些当前流量和当前压力所代表的点,也就是,代表该当前工作状态的点(当前压力,当前流量)所在的区域。这种计算可确定该点(当前压力和当前流量)是位于构成这些区域a、b、c边界的线段或曲线的哪一边,并将该点的坐标(当前压力,当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一自控逆变器驱动的液压装置,它包括: 一液压泵(1); 一变速马达(2),用来驱动该液压泵(1); 一逆变器(3),用来驱动该变速马达(2); 一负荷传感器(6),用来检测该液压泵(1)的负荷; 一转动传感器(5),用来检测该变速马达(2)或液压泵(1)的转速;以及 一控制器(11),用来根据自该负荷传感器(6)和转动传感器(5)的输出向该逆变器(3)输出一控制信号,以便使自该液压泵(1)排出的液体的压力和流量达到在预定的目标压力-流量特征线上的压力和流量。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀内均中辻顺
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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