本发明专利技术描述了一种用于具有泵电机的容积式泵（14）的运行控制装置，具有用于控制泵电机、特别是转速调节的部件（12），用于采集容积式泵的当前运行参数、特别是运行压力的状态传感器部件（20），和在控制部件之前连接的用于规定容积式泵的运行模式的运行模式部件（18）。按照本发明专利技术，这样构造运行模式部件，使得低于第一运行参数阈值（P1）时通过控制部件调节对于泵电机的第一控制模式，其可变地产生在运行参数额定值（P?soll）的方向上连续上升的泵压力，并且在泵压力的其上升特性中是取决于在预定的时间段中采集的运行参数改变的，并且高于第一运行参数阈值时通过控制部件调节与第一控制模式不同的第二控制模式，作为到运行参数额定值的调节运行，其中第一运行参数阈值（P1）作为运行参数额定值的部分和/或由此相关的泵参数来确定或计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照主权利要求的前序部分的运行控制装置、还有一种泵系统以及一种用于运行泵系统的方法。
技术介绍
在将冷却剂和/或润滑剂在可能达到25bar或更高的运行压力下施加到机床的技术背景下，采用的泵具有特别的意义。特别地，结合工业钻、铣或螺攻处理和液压驱动按照提到的数量级可以实现这样高的冷却功率和相应的高的处理速度。对于高压冷却剂输送来说，例如在机床中采用容积式泵，因为所述容积式泵可以 利用唯一的紧凑的机组实现可能的可以达到SObar的液压，并且由此在提到的高压部分具有相对于其他通常的离心泵的优点。在此作为容积式泵，特别地证明并实施(三主轴的)螺杆泵，通过其少脉动的和均匀的排送特性曲线，与高的耐磨损性相关。但是由于结构方面的原因，螺杆泵(以及其他容积式泵)在具有所属的机组(例如机床)的系统中需要一个压力调节阀，以便将(预先给出的)泵压力保持恒定。在此泵以恒定的转速运行并且由于其容积式特性曲线而提供几乎恒定的输送量。分别在机床中采用的刀具在预先给出的压力下需要通常低于由泵提供的量的液体输送量；相应地，剩余的输送量(输送量差)通过压力调节阀导出，由此系统的效率比容积式泵的(原则上可能的)高的效率低，因为对于在输送量差中形成压力所需的泵功率不被利用。在工作暂停情况下(例如为了更换刀具等情况)不允许将冷却-润滑剂泵送到机床中。为此目的或者将隔离阀安装到至机床的输入管道中，或者关掉泵；但是由于高的机械负荷，只能考虑在在相对小的压力下工作的系统中关掉。在具有隔离阀的系统中，泵(在隔离阀闭合的情况下)在完全的功率需求的情况下通过压力调节阀继续工作，利用所述压力调节阀对效率具有不利的影响。为了在该运行方式下降低工作暂停中的功率需求，通常采用可控的压力调节阀，所述压力调节阀可以无压力地接入工作暂停中。此外，公知采用具有可变压力的压力调节阀。其具有如下优点可以将液体输送与处理的要求合适地匹配，其中例如在具有小的压力需求的刀具情况下利用该压力然后也降低容积式泵的功率消耗。同样地，在利用可控阀的该工作方式情况下泵的功率消耗通常高于对于刀具的液体供应实际的功率需求，因为提供比所需的更高的输送量。因为冷却剂输送和冷却典型地要求直到机床的能量消耗的35%，所以改进或优化潜力是显著的。为控制压力而使用的阀的另一个缺陷在于，例如在用于向机床供应冷却润滑剂的系统中阀的切换导致压力脉动，这对系统是极大负担，必要时甚至引起机械损坏。作为另一个、作为公知而放在前面的解决方案，公知借助变频器改变泵电机的转速。在此，将系统中的压力在泵后面经过压力传感器作为调节量传输到变频器并且将泵电机转速作为控制量借助PI调节器(经过变流器)施加到泵电机。但是，这样的调节在采用经典的调节方法的条件下缺陷是动力特性不足；特别是不可能实现泵电机的快速加速到其额定转速或额定压力而不会有不利的过调节。相反，强烈衰减的上升导致相对慢的加速和由此的死时间，这又不利地导致各自的机床的非生产性的运行非生产时间。特别地，证明是值得期望的是，从接通起在不超过500ms的时间达到额定值，这例如利用公知的调节算法在主轴泵的运行控制的目前情况下在实践中是不能达到的。 最后从现有技术中假定，也组合执行前面描述的解决方案，即，利用泵压力作为控制量进行泵电机的调节并且泵还与后面连接的前述种类的阀一起作用。相应地，这样的技术还具有确定的缺陷高的设备开销以及差的动力学。对于具有泵电机的容积式泵的运行控制装置，此外从US 2002/0094910A1公知。其具有用于泵电机的(转速)控制的控制部件，还具有状态传感器部件，其以油温Toil形式采集容积式泵的当前运行温度。用于预先给出容积式泵的运行模式的运行模式部件连接在控制部件前面。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，实现一种用于具有泵电机的容积式泵的运行控制装置，其在激活之后在尽可能短的时间内并且没有过调节或欠调节效应地在调节处理中实现目标量，例如额定压力和/或额定转速。在此避免了高的设备开销，特别是通过隔离阀和/或压力调节阀带来的附加开销。由此本专利技术要解决的技术问题还在于实现一种运行控制装置，其可以被灵活采用，特别是适合于不同的运行参数额定值(也就是例如对于要合适采用的刀具的不同的额定压力)，其中为了能量效率的优化而要降低功率消耗并且避免系统中不利的压力脉动。上述技术问题通过具有主权利要求的特征的运行控制装置、按照独立权利要求12的泵系统以及按照权利要求18的运行方法解决；本专利技术的优选扩展在从属权利要求中描述。按照本专利技术的优选方式将按照本专利技术的控制部件(也就是对于泵电机的另外公知的变频器)与运行模式部件这样对应，使得其可以预先给出多个运行模式(在断开状态外)。与例如具有在快加速情况下的过调节和在慢加速情况下不利的时间延迟之间的待解决的矛盾的传统的调节不同，本专利技术的工作方式允许在第一控制模式中和作为对探测的运行参数改变的反应在预定的时间段中，适应性并独立于各自的情况和运行条件以最小化的上升时间提高泵压力(运行压力、作为运行参数的典型的实施方式)，并且然后按照本专利技术在达到或超过第一运行参数阈值时(也就是例如压力或转速阈值)切换到第二控制模式，其为了接近运行参数额定值(也就是例如额定压力或额定转速)不太陡并且由此允许避免过调节的运行；随后也在静态运行中在该第二运行模式下以另外公知的方式调节额定值。按照本专利技术在此确定或按照本专利技术计算第一运行参数阈值作为运行参数额定值的预定的部分，其中该部分按照本专利技术的优选扩展在额定值的90%和98%之间的范围中、特别是在额定值的94%和96%的范围中移动。替换地，还可以计算泵参数的从运行参数额定值导出的阈值。以这种方式可以特别简单并简洁地实现非常动态的即具有短的加速或启动时间的泵运行，其例如在机床的液体供应的范围内以有利的方式计算采用条件(而不是在本专利技术的范围内一定限制到机床技术)。按照本专利技术的优选扩展，运行模式部件附加地利用第二运行参数阈值(也就是例如压力值)，其低于第一运行参数阈值并且触发按照本专利技术对参数改变的采集(相对于时间单位)；该专利技术方面基于以下专利技术认识，即，不是直接在激活或接通之后就呈现已经有利的采集条件，而是从达到(通过第二运行参数阈值确定的)阈值，例如压力阈值(其按照本专利技术的优选扩展关于运行参数额定值在大约15%和25%之间的范围内，有利地例如20%)起才呈现。在此一方面本专利技术包括，作为对仅一次性采集运行参数改变的反应在第一控制模式期间导出对于泵压力的上升特性的合适的规定(参数)(在实际的实施中也就是例如从运行参数改变在第一控制模式期间对于控制部件的PI调节特性确定放大系数)，替换地或优选地，多次和/或连续地在第一控制模式期间采集每个时间间隔的运行参数改变(也就是·其在时间图中的斜率)并且在第一控制模式期间据此匹配(调节)特性。在本专利技术的扩展的范围内附加优选地，直到达到第二运行参数阈值，进行满负荷启动运行，即，利用最大控制功率启动泵电机。这一方面带来的优点是，在该前面的控制阶段中在没有不利的过调节的危险情况下最小化时间开销，另一方面在该前面的启动阶段的末尾定义的条件例如为了确定按照本专利技术的参数改变而呈现，以便尽可能影响第一控制模式期间其他的控制走向。在本专利技术的范围内在此证明是有利的和实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.12 EP 10001449.71.一种用于具有泵电机的容积式泵(14)的运行控制装置，具有 用于控制泵电机、特别是转速调节的部件(12 )， 用于采集容积式泵的当前运行参数、特别是运行压力的状态传感器部件(20)， 和用于规定容积式泵的运行模式的在控制部件之前连接的运行模式部件(18 )， 其特征在于， 这样构造运行模式部件，使得低于第一运行参数阈值(Pl)时通过控制部件调节对于泵电机的第一控制模式，其可变地产生在运行参数额定值(P soil)的方向上连续上升的泵压力，并且在泵压力的其上升特性中是取决于在预定的时间段中采集的运行参数改变的， 并且高于第一运行参数阈值时通过控制部件调节与第一控制模式不同的第二控制模式，作为到运行参数额定值的调节运行， 其中，第一运行参数阈值(Pl)作为运行参数额定值的部分和/或由此相关的泵参数来确定或计算。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，这样构造运行模式部件，使得运行参数改变在达到第二运行参数阈值(P2)之后被采集和确定， 其中第二运行参数阈值(P2)作为运行参数额定值的部分低于第一运行参数额定值(P1)。3.根据权利要求I或2所述的装置，其特征在于，多次采集并确定运行参数改变并且分别影响第一控制模式。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，这样构造所述运行模式部件，使得低于第二运行参数阈值时通过控制部件以最大控制功率和/或为了达到尽可能快的上升特性进行泵电机的控制。5.根据权利要求I至4中任一项所述的装置，其特征在于，这样构造所述运行模式部件，使得第一控制模式具有调节特性、特别是PI调节特性，其调节放大大于在第二控制模式中特别是具有PI调节特性的调节运行的调节放大。6.根据上述权利要求I至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述状态传感器部件具有用于优选连续采集运行压力作为运行参数的压力传感器(20)。7.根据上述权利要求I至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述状态传感器部件构造为用于由从电机电压、电机电流、电机转速、旋转加速度和/或容积式泵的泵常数选择的泵参数和/或泵电机参数确定运行压力，作为运行参数。8.根据权利要求I至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述状态...
【专利技术属性】
技术研发人员：S沃纳，M杰克尔，C霍普夫，
申请(专利权)人：奥尔韦勒有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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