變速驅(qū)動(dòng)器將液壓和電氣系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)部件連接起來，形成定制化、智能化和經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。與簡(jiǎn)單的液壓解決方案相比，它有多大的節(jié)約潛力？在選擇其規(guī)模時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素？
液壓傳動(dòng)市場(chǎng)正發(fā)生變化，機(jī)器制造商和用戶日益希望找到既緊湊、安靜，又經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全性高且易于投入使用的靈活解決方案，而不僅是確定居于一隅的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的規(guī)模。由于標(biāo)準(zhǔn)液壓元件與電子元件能夠進(jìn)行智能交互，變速驅(qū)動(dòng)可以滿足這一系列復(fù)雜的需求。
什么是變速驅(qū)動(dòng)器？
變速驅(qū)動(dòng)裝置主要由電動(dòng)機(jī)、液壓泵和變頻器組成，軟件可根據(jù)負(fù)載情況持續(xù)地將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至最佳工作點(diǎn)。因此，電動(dòng)定排量或可變排量泵可按需泵送流量，以便根據(jù)任務(wù)要求控制壓力、速度、功率、位置或作用力，可廣泛應(yīng)用于機(jī)床、木材和紙張加工機(jī)械、冶金和模壓、壓鑄和注塑設(shè)備等領(lǐng)域。
最先進(jìn)的變速驅(qū)動(dòng)器讓電機(jī)、泵和變頻器可以進(jìn)行智能交互
變速驅(qū)動(dòng)如何提升效率
變速驅(qū)動(dòng)是解決傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)常見問題的有效途徑。壓力不再受比例閥的限制，而是由速度控制，這樣就消除了設(shè)計(jì)帶來的壓力損失。此外，通過使用變頻器使電機(jī)與電網(wǎng)頻率脫鉤，減少了電機(jī)中的電損耗和泵中的液壓損耗。憑借變頻調(diào)速，可以確保最低速度所需的壓力，這樣，就可以最小速度運(yùn)行可變?nèi)莘e泵，從而進(jìn)一步提高效率。而自動(dòng)保壓操作將泵送量減少至不必通過減壓閥排放液壓油的程度。這對(duì)于僅需要低流量的夾緊操作而言非常重要。
恒壓調(diào)速系統(tǒng)的框圖及特點(diǎn)
功能原理與設(shè)計(jì)
當(dāng)使用可變?nèi)莘e泵時(shí)，系統(tǒng)的流量可通過電機(jī)轉(zhuǎn)速和泵的調(diào)節(jié)來計(jì)算。在運(yùn)行過程中，機(jī)器控制系統(tǒng)將壓力和流量的指令值傳送到變頻器。壓力傳感器測(cè)量當(dāng)前系統(tǒng)壓力并將其傳輸?shù)津?qū)動(dòng)器。在控制偏差的基礎(chǔ)上，集成的PID控制器根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)流量和壓力的要求，動(dòng)態(tài)調(diào)整所需的電機(jī)轉(zhuǎn)速。因此，可變?nèi)莘e泵的旋轉(zhuǎn)角度始終保持在有利于泵的效率的理想工作點(diǎn)。為了滿足高動(dòng)態(tài)要求和對(duì)作用力、速度、位置的控制，用帶適當(dāng)控制器的伺服電機(jī)代替異步電機(jī)、容積式泵代替可變?nèi)莘e泵。伺服變量泵驅(qū)動(dòng)主要用于注塑機(jī)。
配有恒定和可變?nèi)莘e泵的恒速和變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)類型
節(jié)能高達(dá)80%
變速泵驅(qū)動(dòng)不僅可以減少電機(jī)的電損耗，還可以削減電機(jī)和泵的摩擦損耗。因此，與簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)相比，可以節(jié)約80%的能源，特別適用于具有永磁和睡眠/喚醒功能的伺服電機(jī)，該功能可關(guān)閉電機(jī)以提高能效，相關(guān)的二氧化碳排放也相應(yīng)減少。最后，高能效也帶來了運(yùn)營(yíng)成本的降低。除了恒載下連續(xù)運(yùn)行外，這一優(yōu)勢(shì)還適用于所有應(yīng)用場(chǎng)景：不管是短時(shí)間運(yùn)行，還是有（無）間斷的周期性運(yùn)行，或者獨(dú)立的恒載運(yùn)行、負(fù)荷或速度存在變化的運(yùn)行。
機(jī)床的負(fù)載曲線。從平均功耗之間的差異可以看出變速泵驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛力
噪音排放降低高達(dá)20分貝（A）
變速驅(qū)動(dòng)可進(jìn)一步滿足歐盟指令2003/10/EC的噪聲排放規(guī)定。與傳統(tǒng)液壓動(dòng)力裝置相比，可降低噪音20分貝（A），因?yàn)樗俣仍降停袅吭降汀］S向柱塞泵可以很好地利用這一優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢詫⑺俣冉抵亮恪?nèi)齒輪泵的結(jié)構(gòu)型噪音通常較低。
預(yù)先配置的系統(tǒng)使調(diào)試更方便
減少安裝空間
由于設(shè)計(jì)緊湊，變速驅(qū)動(dòng)通常需要的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。由于簡(jiǎn)化了閥門技術(shù)并因此降低了相關(guān)要求，所需的控制電子設(shè)備更少。高度動(dòng)態(tài)控制功能液也減少了對(duì)液壓蓄能器的需求。在許多情況下，電機(jī)的尺寸可以縮小，以便集成到系統(tǒng)和設(shè)備中。相應(yīng)減少的對(duì)液壓油的熱輸入，也因此可以減少甚至省略所需的冷卻系統(tǒng)。但這需要充分利用系統(tǒng)過載范圍的精確的設(shè)計(jì)。
投資成本和系統(tǒng)限制
限制投資成本的關(guān)鍵在于以需求為導(dǎo)向的性能條款，不僅針對(duì)冷卻系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)，還針對(duì)泵、儲(chǔ)液罐和隔音材料。為了找到面面俱到的解決方案，必須使用特定制造商提供的軟件工具（如博世力士樂的SytronixSize），以確定總計(jì)11個(gè)系統(tǒng)限可加快項(xiàng)目規(guī)劃速度。這同樣適用于可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線通信來保存、選擇或指定多個(gè)命令值的場(chǎng)合。其它優(yōu)點(diǎn)為實(shí)用功能，如蓄能器充電操作或通過平穩(wěn)啟動(dòng)電機(jī)延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命的液壓軟啟動(dòng)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷以及用經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)組件集成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提高了設(shè)備的可用性和操作安全性。帶有匹配標(biāo)準(zhǔn)組件的預(yù)先配置解決方案可確保安裝簡(jiǎn)便。因此，即使是復(fù)雜的泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以快速完成調(diào)試。最后，智能控制系統(tǒng)還可以集成進(jìn)預(yù)測(cè)性維護(hù)概念中。
