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　　摘要：液壓泵是液壓傳動系統(tǒng)中的核心部件，其功用是將原動機（電動機或內燃機）產生的機械能轉換為液體的壓力能，并輸出具有一定壓力的油液。泵測試系統(tǒng)是集機、電、液于一體的系統(tǒng)，將變頻液壓技術應用泵測試系統(tǒng)中，有效地融合了交流變頻調速技術和液壓節(jié)流節(jié)能技術的優(yōu)點。與傳統(tǒng)液壓控制方法相比，變頻液壓控制的效率及測試精度更高。本文介紹了變頻液壓技術在泵測試系統(tǒng)中的應用，供大家了解。
　　
　　液壓泵是液壓傳動系統(tǒng)中的核心部件，其功用是將原動機（電動機或內燃機）產生的機械能轉換為液體的壓力能，并輸出具有一定壓力的油液。由于壓力高、耐污染能力強、結構簡單緊湊、便于維護且價格低廉，液壓泵被廣泛地應用于各類液壓傳動系統(tǒng)中，其性能的好壞直接影響液壓傳動系統(tǒng)的整體性能。因此，有必要對液壓泵性能參數進行的測試。
　　
　　在液壓泵測試系統(tǒng)中，被測泵的轉速是個重要的被控參數，泵的性能參數數據需要在不同的轉速下測試得到。因此，轉速的控制精度以及穩(wěn)定性對于整個液壓泵測試系統(tǒng)來說至關重要。在該液壓泵測試系統(tǒng)中，應用變頻液壓技術，解決了轉速控制的精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，同時達到了節(jié)能的目的。
　　
　　變頻調速原理
　　
　　根據交流異步電動機的軸轉速式中：
　　
　　n="60f1"（1-s）/p
　　
　　s—異步電機的轉差率；fl—電源頻率；p—電機磁極對數；
　　
　　電源頻率f1與轉速n成正比。如果平滑地改變加到異步電動機定子繞組的交流電頻率fl，就可以平滑地調節(jié)異步電動機的軸轉速。
　　
　　轉速控制子系統(tǒng)的設計
　　
　　在液壓泵測試系統(tǒng)中,設計轉速控制子系統(tǒng)框圖如圖1所示。　　　　
　　控制過程主要是通過工業(yè)控制機（上
　　
　　位機）軟件編程，通過串口發(fā)出控制信號，經RS232/485轉換器送給變頻器，再由變頻器去調節(jié)電動機的轉速，從而調節(jié)被試泵的轉速，使被試泵在規(guī)定的轉速下運轉。
　　
　　變頻器的外部連接
　　
　　設計變頻器外部接線如圖2所示。這里，MA、MB為故障輸出端子。　　
　　可以看出，在電源側，三相高壓電源首先連接對應變頻器的接線用斷路器QF1、QF2，然后連接交流電抗器AC1、AC2以及電磁接觸器KM，經過輸入濾波器FR-LC，進入變頻器。斷路器用于防止電路存在的過載、短路以及維護線路時切斷電源，保護設備以及線路的安全。交流電抗器用于抑制變頻器輸入側的諧波電流，改善功率因數。電磁接觸器用于通斷主回路的電源。RF-LC輸入濾波器是接在變頻器的進線側與電源之間，抑制變頻器輸入中高次諧波的噪聲干擾，抑制外界無線電干擾以及瞬時沖擊、浪涌對變頻器的干擾，具備線路濾波和輻射濾波的作用。LCR輸出濾波器安裝在變頻器的輸出側與電機之間，由LCR組成，可以減小輸出電流中的高次諧波成份，抑制變頻器輸出側的浪涌電壓，減小電機由高頻諧波引起的附加轉矩，減小電機噪音。變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，這里用了RC吸收器。
　　
　　變頻器與工控機之間的通訊
　　
　　實現工控機與變頻器之間通訊的方法有：串行通訊、并行通訊、共享存儲器。采用串行通訊口并通過轉換器進行數據通訊，實現容易，成本低廉，具有較高的可靠性和實用性。工控機上一般只配有RS232接口，為了與變頻器的RS口相連，必須配置485接口卡或RS232/RS485轉換器。RS232/RS485轉換器應接于計算機COM通訊端口。
　　
　　這里，所用到的通訊數據幀結構為：幀頭、用戶數據、幀尾。
　　
　?。?）幀頭：起始字節(jié)、從機地址、廣播地址；
　　
　?。?）幀尾：校驗數據；
　　
　?。?）用戶數據包括：參數數據和過程數據。請注意，在短幀中沒有參數數據。參數數據包括：功能碼操作命令/響應、功能碼號、功能碼設定/實際值。過程數據包括：主機控制命令/從機狀態(tài)響應、主機運行設定/從機運行實際值。當主機發(fā)送時為“命令”或“設定值”，如對變頻器進行開機、關機、正反轉、頻率設置、參數讀取等，當從機（變頻器）發(fā)送時為對主機命令的“響應”或工作狀態(tài)及參數“實際值”的反饋。數據遵循先發(fā)高字節(jié)，再發(fā)低字節(jié)的原則，如果功能碼操作不正確，則用低字節(jié)返回操作錯誤代碼，此時高字節(jié)為0。
　　
　　當變頻器收到信息時，先檢驗啟始時間間隔+STX位，然后檢測信息長度值LGE。如果這些信息出現不符，那么發(fā)送的信息無效。在信息接收前和接收過程中還會檢測多段時間，如響應延遲時間、信息有效時間、字節(jié)延遲時間等。在接收過程中，還要產生校驗位，只有以上信息均正確，且奇偶校驗和地址字節(jié)沒有問題時，發(fā)送的信息才會被正確接收并執(zhí)行。
　　
　　使用MEMOBUS通訊功能時通信端子如圖3所示。SW1為終端電阻。變頻器采用RS485通訊方式，而計算機串口通訊采用的是RS232通訊方式，所以，必須通過一個RS232/RS485轉換模塊，一端插在計算機串口，一端接變頻器數據端。　　　　
　　結語
　　
　　泵測試系統(tǒng)是集機、電、液于一體的系統(tǒng)，將變頻液壓技術應用泵測試系統(tǒng)中，有效地融合了交流變頻調速技術和液壓節(jié)流節(jié)能技術的優(yōu)點。與傳統(tǒng)液壓控制方法相比，變頻液壓控制的效率及測試精度更高。隨著交流變頻調速技術的日漸成熟，電力電子及液壓節(jié)流節(jié)能技術的進一步發(fā)展，變頻液壓系統(tǒng)的應用領域也將會有所拓寬。