一种液压机液压控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及自动控制技术领域，特别涉及一种液压机液压控制系统。


背景技术：

2.液压机一种以液体为工作介质，是压力机加工设备中的重要门类，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成。液压机分类有阀门液压机，液体液压机，工程液压机。
3.传统液压机采用与电网直连的普通异步电机作为液压动力源，并通过阀组控制液体流向，从而实现滑块的位置和压力控制。在现有技术中，在液压机待机或保压时，油泵需要持续运转，容易出现因电机持续转动使得输送的液体需要回流而导致系统发热、设备效率低的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种液压机液压控制系统。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种液压机液压控制系统，包括液压装置，所述液压装置包括伺服油路、油箱、油缸、压力传感器，其中油缸通过伺服油路与油箱连接，伺服油路通过油泵连接感应异步电机用于输出机械能的一端，所述感应异步电机的另一端上设置旋转编码器，感应异步电机双向连接伺服驱动器，所述伺服驱动器由中央控制器控制，中央控制器还分别连接位移尺、伺服油路，其中位移尺用于检测油缸内的滑块的位移，滑块设置在油缸内的活塞杆远离油缸的一端。
6.优选的，所述伺服驱动器包括控制电路模块和驱动电路模块，其中控制电路模块的两侧分别设置编码器接口和压力传感器接口，驱动电路模块的两侧分别设置电网接口和电机驱动接口。
7.优选的，所述控制电路模块通过编码器接口连接旋转编码器，通过压力传感器接口连接压力传感器。
8.优选的，所述驱动电路模块通过电网接口和电机驱动接口分别连接电网和感应异步电机。
9.优选的，所述控制电路模块包括压力控制算法模块和电机控制算法模块，电机控制算法模块通过编码器接口电路模块连接编码器接口
10.优选的，所述压力控制算法模块通过压力测量电路连接压力传感器接口。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益之处为：
12.1、伺服控制器内部包含控制电路模块和驱动电路模块。控制电路通过总线与中央控制器连接，接收压力命令，并反馈控制器状态信息。控制电路通过压力传感器接口接收油路压力信号，并通过编码器接口接收电机转速反馈信号。控制电路在伺服控制器内部与驱动电路连接，向驱动电路发送控制命令，将来自电网的电能转换为驱动电机旋转的电流和电压，从而能够控制电机转矩和转速。将压力控制功能集成到伺服控制器中，从而能够实现
电机控制和压力控制双闭环，完成对压力机油压的精确控制。
13.2、本实用新型在液压装置待机或保压时，伺服驱动器控制感应异步电机输出力矩，在伺服控制时，异步电机可以不转动或以低速转动，从而能够改善现有技术中因电机持续转动使得输送的液体需要回流而导致系统发热、设备效率低的技术问题。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型伺服控制器内部框架结构图；
17.图3为本实用新型伺服控制器内部详细结构图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.如图1所示，一种液压机液压控制系统，包括液压装置，所述液压装置包括伺服油路、用于容纳液体油箱、油缸、压力传感器，其中油缸通过伺服油路与油箱连接，伺服油路通过油泵连接感应异步电机用于输出机械能的一端，用于在感应异步电机转动时为油缸提供动力，其中，油箱中的液体可以为普通的液压油或其他润滑油。所述感应异步电机的另一端上设置旋转编码器，感应异步电机双向连接伺服驱动器，所述伺服驱动器由中央控制器控制，中央控制器还分别连接位移尺、伺服油路，其中位移尺用于检测油缸内的滑块的位移，滑块设置在油缸内的活塞杆远离油缸的一端。感应异步电机能够在伺服驱动器的控制下按给定扭矩和速度进行旋转，从而使得油路产生中央控制器所要求的压力和流量。
22.如图2、图3所示，伺服驱动器包括控制电路模块和驱动电路模块，其中控制电路模块的两侧分别设置编码器接口和压力传感器接口，驱动电路模块的两侧分别设置电网接口和电机驱动接口。所述控制电路模块通过编码器接口连接旋转编码器，通过压力传感器接口连接压力传感器。控制电路模块包括压力控制算法模块和电机控制算法模块，电机控制算法模块通过编码器接口电路模块连接编码器接口，压力控制算法模块通过压力测量电路连接压力传感器接口。所述驱动电路模块通过电网接口和电机驱动接口分别连接电网和感应异步电机。
23.在现有技术中，伺服控制通常是通过永磁同步电机实现，尽管这种电机能够满足液压系统伺服控制要求，但是由于永磁同步电机中使用大量稀土永磁材料，并且需配备高
精度绝对位置编码器，导致永磁同步伺服系统价格昂贵。另外，在永磁同步电机在超速情况下由于断电等异常情况失去控制时，由于转子永磁铁高速旋转产生的高电压可能会损坏电子控制设备。
24.在本实施例中，本实用新型实施例采用的感应电动机，是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机，其成本低，且通过上述设计，能够实现伺服控制。因为感应电动机的定子绕组接交流电网，转子绕组可以不需与其他电源连接，若感应电动机在运行中断电，转子也就不会产生高电压，从而使得感应电动机的可靠性和安全性高。
25.中央控制器（plc）通过位移尺测量滑块位置，向伺服油路发出指令控制油缸运动。为了对伺服油路的压强进行精确控制，plc向伺服控制器发送压强控制命令。伺服控制器根据此压强命令和来自压力传感器的反馈值调节感应异步电机的驱动电流，从而对感应异步电机转矩和转速进行控制，通过油泵精确调节油量，最终获得稳定的油压。旋转编码器与电机转轴连接，用来测量感应异步电机转速。转速信号发送给伺服控制器，用来实现电机控制。
26.本实施案例中伺服控制器通过对感应异步电机的闭环控制，实现设备油路压力的闭环控制，从而能够精确控制油压，减小或消除溢流，降低能耗。采用感应异步电机实现精确到转矩和转速控制，相比传统的同步控制系统成本低。
27.伺服控制器内部包含控制电路模块和驱动电路模块。控制电路中存储控制软件，实现电机和油压控制算法。控制电路模块通过总线与中央控制器（plc）连接，接收压力命令，并反馈控制器状态信息。控制电路模块通过压力传感器接口接收伺服油路压力信号，由压力测量电路处理后用于压力控制算法模块。压力控制算法模块产生感应异步电机控制命令，作为感应异步电机控制算法的输入量用于感应异步电机控制。电机控制算法通过编码器接口电路获得电机转速反馈信号。控制电路在伺服控制器内部与驱动电路模块连接，向驱动电路发送控制命令，将来自电网的电能转换为驱动电机旋转的电流和电压，从而能够控制电机转矩和转速。本实施案例将压力控制功能集成到伺服控制器中，从而能够实现电机控制和压力控制双闭环，完成对压力机油压的精确控制。
28.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。