机械电子节能控制技术应用分析

王宇飞　李春风　王文龙　王清河

【摘 要】近年来，随着人类社会高新科学技术的不断发展，社会也随之进入了现代化的工业、电子信息化时代。随之而来的环境污染、生态破坏等，给人类的生活带来了严重的不良影响。随着人们素质水平的不断提升，人们已经越来越重视长期的可持续发展，注重环保、节能和绿色等发展理念。因此，机械电子技术也应该不断响应时代的号召，全面加强节能技术和环保技术的开发，大力开发可再生的能源，降低能源消耗，在发展机械点技术的同时，全面融入节能理念和绿色发展理念，促进机械电子技术节能控制技术的推广和发展，以推动机械电子生产制造更加高效、低耗，以实现其长远可持续发展。下面本文阐述机械电子节能控制技术的基础概念，针对当前实践中应用的机械电子节能控制技术的具体应用进行分析，以促进节能控制技术的应用和推广。

【关键词】机械电子；节能控制技术；技术应用

中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）11-0160-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.069

当前，我国经济发展已经取得了卓越的成效，人们对工程机械性能、能耗以生产操作的简便等都有新的要求。当前，我国的机械电子技术水平已经得到提升，但是，在节能控制及智能化方面，还是存在欠缺，与国际化技术水平还存在很大差距。所以，如何进一步实现节能控制，降低机械电子生产中的能耗，是当前人们关注的焦点。目前，我国的机械电子节能控制技术在节能方面还存在一定的局限性，虽然能实现部分节能控制，但是对于大批量機械电子生产的能耗控制还不够精准，还无法达到理想的控制效果，必须不断加强技术的应用与实践研究，不断提升和优化技术。

1 机械电子节能概念

一般将机械电子节能分为广义和狭义两种节能，即有用功率节能和无用功率节能。其中有用功率节能主要是将机械能量转化为动能，对外界进行做功的功率。机械设备生产中，是由多个执行结构一起进行协同作业，最终完成任务分配，进行能量的传递和转换。这个过程中，影响做功的效率的因素主要有两个，即能量的转换和能量的分配。研究人员中加强能量传递与供需之间的关系，进行协调和优化，从而实现各个执行系统任务的合理分配，实现有效的节能控制。而无功功率节能主要是机械设备能量之间的相互转换和传递以及能量对外的做功三个方面，必须清楚掌握机械设备的功率运行流程。例如，柴油机在做功时，将柴油的化学能量转换为机械设备的机械能。国内外使用全过程进行调速、电控，实现设备之间的耗能和能量的转换。此外，还有液压水泵，这个机械设备是将化学能转化为液压能。设备采用恒定的功率控制，对压力切断以及流量进行控制，改善了液压水泵的设备之间的耗能和能量转换控制。当柴油机和液压水泵分别为能量供应方和需求方时，此时逐渐改善液压水泵设备的整体运行耗能，对能量转换进行控制。柴油机和液压泵的能量转换主要是改善两者供应关系，在柴油能源逐渐减少的背景下，为了满足机械电子设备运行的需求，实现做功生产，采用水泵可以有效实现能量转换，且能降低柴油的消耗，对两者进行调节和改善。最终通过调节和控制能实现做功特性和耗能特性的控制。在液压阀控制系统中，操作人员掌握，液压阀显示做功的具体状态，并提供流程示意图。所以，液压泵和液压阀存在一种供需转换关系。液压泵的液压能被发动机所吸收，转化为机械能，从而顺利做功。从广义节能理念来看，主要是将机械电子节能分为效率、动能以及分配，对功率之间的合理分配进行控制，以降低能耗，提升作业的整体效率。

2 机械电子节能控制技术应用

现代机械电子节能控制技术的基本设计理念，是以广义的机械节能进行划分的，以满足机械作业的效率需求。近年来，随着现代经济建设的不断发展，关于机械电子节能控制技术研究也逐渐深入，在实践的探索中，该技术也取得一定的发展，并且在实践中有着很好的应用。现代机械电子节能技术的研发，逐渐转变传统节能控制技术，在不断的创新下，找那最终不断将节能控制技术的功能充分展示出来。其具体应用体现在以下几个方面：

（一）电子功率控制节能系统

现代机械电子功率节能控制应该提升参数的灵活性，调节节能执行结构过程中的操作，从而对分工状况进行充分分配。其中电子功率控制节能系统，主要是对电比例液压泵、电控喷油柴油机以及电比例液压发动机等进行应用，系统运行中，对转换元件和能量传递过程中的体现进行充分控制，全面提升整个的运行效率，并且减少功能，降低能耗，最终提升整个系统的节能水平，且能最大程度提升系统的功能。在节能控制系统的总目标中，将节能控制系统分为三个类型，实现协同作业，以达到最大化的节能控制。即将传统作业、作业效率及协同作业进行控制，进行细致的划分。该节能结构具有以下优势，在同一调控的目标下，各个不同执行机构均能很好体现；最终目标和设定的节能目标相符，控制节能效果更加理想，能够有效实现从全局出发进行控制的目标，最大的提升经济效益和生产效益。

（二）电子分布式控制系统的构建

机械电子分布式控制系统是整个机构运行的关键，也是核心构建的部分。对于液压泵系统和功率系统，机械设备运行中压力信息的产生是由控制系统处理的，这个过程中，必须提升对信息的相应速度。但是，现阶段的处理压力信息的过程，信息处理的及时性差，很多时候信息采集延迟，导致信息处理不够及时，从而降低整个系统的运行效率。在这种情况下，应该对发动机控制进行优化和省级，设立液压泵控制器，或者对液压阀进行控制，实现分布式控制目标。根据用户的最终需求，结合机械设备运行的相关参数，控制发动机的耗油量；压力表位于泵的出口处，上面显示的数据进行读取，发送数据指令，采集数据信息，传输至总控制系统进行管理。在这个过程中，通过数据的读取和处理，为调节液压泵的排量奠定了坚实基础，提供重要的数据依据，最终在总控制系统中，接收相关数据，指令在其他控制系统中的接收，最终由总控制系统实现。整个系统中，操作技术人员开展作业时，对液压阀进行控制，通过调节液压阀促使总控制系统，能有效对全部液压阀的相关数据进行快速的读取，并且及时发出指令，其他控制系统根据指令进行调节，总控制系统能实现高效的控制，开展有效的能耗控制，达到理想的节能效果。

3 结束语

综上，随着现代集成技术、信息技术、计算技术的不断发展，机械电子技术也得到很好的发展，尤其是在当前绿色、节能理念深入人心的时代背景下，电子机械节能控制技术的研发，一度成为人们关注的焦点。节能控制技术在使用中，能对能源进行有效控制，发挥局部功能，并且降低能耗。电子机械在发展的过程中，必须将节能控制系统以及全线电子节能控制技术作为重点的研究方向，大力进行技术开发。并且要加强技术应用过程中的管理，从动态工况和动率出发，全面降低耗能，推动机械电子产业的可持续发展。

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