控制方式详解
YUKEN 电机泵的核心控制方式,是决定其流量压力输出特性、适配场景、节能效果的核心因素,用户需根据液压系统的负载特性、动作循环要求、节能要求、成本预算进行精准选择。
YUKEN 电机泵的标准控制方式覆盖从基础开关量控制到高端伺服闭环控制的全谱系,具体分类及适配场景如下:
1. 压力补偿控制(恒压控制)
控制代码:01
工作原理:压力补偿控制是 YUKEN 电机泵的基础标准控制方式,由泵体上的压力补偿阀自动调节泵的输出流量 —— 当系统输出压力低于压力设定值时,泵会保持最大流量输出;当系统压力达到压力设定值后,补偿阀会自动调节泵的变量机构,降低输出流量,直至流量与系统泄漏量平衡,保持系统压力恒定,不受负载变化的影响。
核心优势:结构简单、成本低、压力控制精度高,可实现单点压力恒定输出,减少溢流损失;
适配场景:对压力稳定性要求高、需长时间保压的单回路液压系统,如液压夹具、小型压力机、注塑机保压回路、机床主轴进给回路。
2. 双压控制
控制代码:02
工作原理:在压力补偿控制的基础上,增加了一个电磁换向阀和一个远程溢流阀,通过电磁阀的通断切换,实现两种不同压力设定值的转换。设备在快速进给、空载运行阶段,切换至低压大流量状态;在加压、保压阶段,切换至高压小流量状态,适配不同工况的压力需求。
核心优势:可实现两级压力切换,减少高压阶段的溢流损失;
适配场景:需要快慢速 / 高低压切换的液压系统,如中小型液压机的快速下行 / 加压回路、注塑机的合模 / 射胶回路、压铸机的压射 / 增压回路。
3. 远程压力控制
控制代码:03
工作原理:在压力补偿控制的基础上,增加了一个远程比例溢流阀,可通过外部模拟量信号(0~10V 或 4~20mA),远程无级调节泵的输出压力。比例溢流阀接收控制器的电信号后,输出对应的先导压力,控制泵的变量机构,实现输出压力的连续精准调整,适配设备不同动作阶段的压力需求。
核心优势:可实现远程连续无级压力调节,控制精度高,便于集中操控;
适配场景:需要远程多段压力线性控制的液压系统,如大型轧机的压下回路、连铸机的结晶器振动回路、锻压机的加压回路。
4. 电液比例负载敏感控制
控制代码:04
工作原理:集合了负载敏感控制、电液比例控制的双重优势 —— 泵的输出压力、流量,由负载实际需求决定,仅提供系统所需的最小压力、流量,无溢流损失;同时通过比例电磁铁驱动变量机构,实现流量、压力的连续无级调节。系统会实时采集负载压力、流量需求,反馈给控制器,自动调整泵的输出参数,实现按需供油。
核心优势:控制精度高、响应速度快、节能效果显著,可实现多回路复合动作的流量分配;
适配场景:多回路、复合动作频繁的中高端液压系统,如大型注塑机、压铸机、挖掘机、装载机、起重机、多回路同步控制系统。
5. 双压双流量控制
控制代码:05
工作原理:在压力补偿控制的基础上,增加了流量切换电磁阀和压力切换电磁阀,通过两个电磁阀的通断组合,同时切换泵的压力、流量设定值,实现高低压、大小流量的阶跃式切换。设备在不同动作阶段,可一键切换至对应的压力流量状态,满足不同工况的动力需求。
核心优势:可实现两级压力 + 两级流量的组合切换,减少能量损失,成本可控;
适配场景:需要多段压力流量阶梯切换的液压系统,如大型液压机的快速下行 / 加压 / 保压回路、注塑机的合模 / 射胶 / 保压回路、压铸机的压射 / 增压 / 开模回路。
6. 电磁溢流卸荷控制
控制代码:06
工作原理:在压力补偿控制的基础上,增加了一个电磁溢流阀;当系统需要卸荷时,电磁阀得电,溢流阀开启,泵的输出油液直接回油箱,泵处于卸荷状态,输出流量近乎为零;当系统需要工作时,电磁阀失电,溢流阀关闭,泵恢复正常压力流量输出。在卸荷状态下,泵的负载功率消耗极低,仅为额定功率的 5% 以内。
核心优势:卸荷状态下功率损耗极小,系统发热少,可有效降低冷却系统负荷;
适配场景:具有较长保压、间歇待命阶段的液压系统,如小型液压机、注塑机、压铸机、机床的夹紧回路、润滑回路。
7. 恒功率控制(扭矩限制控制)
控制代码:09
工作原理:泵的输出功率(压力 × 流量)被限制在电机额定功率曲线范围内,当系统压力上升时,泵会自动降低流量输出,维持功率的恒定;当系统压力下降时,泵会自动增大流量输出,充分利用电机的额定功率,避免电机过载。这个控制过程完全是自动的,无需外部信号干预。
核心优势:可充分利用电机功率,避免电机过载,减少高压力阶段的流量损失,节能效果显著;
适配场景:负载变化幅度大、有严格功率限制的液压系统,如挖掘机、装载机、压路机、摊铺机、大型轧机、锻压机、矿山机械。
8. 恒功率控制 + 外先导控制
控制代码:09R
工作原理:在恒功率控制的基础上,增加了外部先导油控制功能 —— 可通过远程电磁阀控制先导油的通断,实现泵的加载、卸荷远程控制;同时通过先导油压力,辅助调整泵的变量机构,在高压力工况下,进一步提升变量机构的控制精度,减少流量脉动。
核心优势:结合恒功率控制的节能性与外先导控制的远程操作性,控制精度更高;
适配场景:负载变化幅度大、需要远程控制加载 / 卸荷的高压液压系统,如大型矿山机械、冶金设备、港口机械、超大型锻压设备。
9. 负载敏感控制
控制代码:14
工作原理:负载敏感控制是一种按需供油的节能控制方式,泵的输出压力、流量由负载实际需求决定 —— 泵的输出压力仅比负载压力高出一个固定的切换压力(一般为 1.5~2.5MPa),无额外溢流压力损失;流量输出完全匹配负载实际需求,不会产生多余的流量溢出,系统效率高。
核心优势:系统效率高、发热少,可自动适应负载变化,保持流量稳定;
适配场景:单回路或简单多回路、负载变化幅度大、有节能需求的液压系统,如中小型工程机械、小型注塑机、冶金辅助设备、一般工业液压系统。
10. 伺服电机控制
对应系列:ASR/ASE 系列伺服电机泵组
工作原理:通过伺服电机的转速变化,直接精准调节泵的输出流量 —— 需要大流量时,电机高速运转;需要小流量时,电机低速运转;需要保压时,电机转速降至最低,几乎不输出流量。同时通过压力、流量传感器构成闭环控制,实时修正电机转速,实现输出压力、流量的精准无级调节。
核心优势:控制精度极高、响应速度快、节能效果显著,噪声水平低;
适配场景:对控制精度、节能效率有极高要求的高端液压系统,如高端精密注塑机、压铸机、液压机、试验设备、冶金精密设备。