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Diseño y Control de un Método de Regulación de Velocidad Energéticamente Eficiente para un Sistema de Motor Controlado por Bomba bajo Cargas Negativas

Autores: Wang, Huashuai; Zhang, Yanbin; Li, Geqiang; Liu, Rongsheng; Zhou, Xin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño y Control de un Método de Regulación de Velocidad Energéticamente Eficiente para un Sistema de Motor Controlado por Bomba bajo Cargas Negativas


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Sistema hidrostático
Regulación de velocidad eficiente en energía
Válvulas de contrapeso electro-proporcionales
Controlador supervisor
Motor hidráulico
Relación de ahorro de energía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El sistema hidroestático de motor controlado por bomba (PCMH) se aplica ampliamente para el accionamiento rotativo en la industria pesada y la maquinaria de construcción debido a su alta densidad de potencia y su eficiente rendimiento en la regulación de velocidad. Sin embargo, la contradicción del sistema PCMH entre el ahorro de energía y el control de velocidad aparece cuando se enfrenta a cargas negativas. Para abordar esta contradicción, se ha diseñado un método de regulación de velocidad eficiente en energía basado en válvulas contrabalanceadas electro-proporcionales (EPCBVs), junto con el controlador correspondiente. El principio de funcionamiento del esquema propuesto es que, bajo un modo de operación de carga negativa, determinado por el controlador supervisor de acuerdo con los estados del sistema y las entradas de referencia, la velocidad del motor hidráulico es controlada por un controlador de velocidad a través del ajuste de la señal de control de la EPCBV, y que la presión de entrada del motor hidráulico se mantiene en un punto bajo definido por un controlador de presión a través del control de desplazamiento de la bomba. Se realizan experimentos comparativos entre los sistemas EPCBV y T-CBV (un sistema PCMH basado en una CBV típica) para verificar la superioridad del esquema propuesto en la regulación de velocidad eficiente en energía bajo cargas negativas. Los resultados muestran que, en la mayoría de las condiciones de trabajo, el sistema EPCBV muestra mejor adaptación que el sistema T-CBV a cargas negativas variables y mantiene una mayor estabilidad que el T-CBV. Además, la precisión de velocidad del sistema EPCBV puede mantenerse por encima del 95%, que es mayor que la del sistema T-CBV, que varía del 48% al 90%. Además, el consumo máximo de energía es de solo aproximadamente 4 Kw y es mucho menor que el del sistema T-CBV, que es de aproximadamente 13.79 Kw. La relación de ahorro de energía varía del 20% al 82%, pero supera el 50% en la mayoría de las condiciones de trabajo. El método propuesto es fácil de implementar en aplicaciones prácticas y es de gran importancia para el sistema PCMH en el control eficiente de velocidad bajo cargas negativas.

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