液壓汽車起重機(jī)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中多用于吊裝和搬運(yùn)等場(chǎng)合,其起升機(jī)構(gòu)能量的損耗是所有機(jī)構(gòu)能耗中占比最大的部分,為了達(dá)到節(jié)能減排的目的,本文對(duì)液電混合起升動(dòng)力系統(tǒng)的控制及性能進(jìn)行仿真研究。論文首先分析了液壓汽車起重機(jī)傳統(tǒng)起升機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳動(dòng)、液壓原理、能量流向和損耗,發(fā)現(xiàn)原液壓系統(tǒng)節(jié)流損失和溢流損失是液壓系統(tǒng)能量損耗的主要途徑,同時(shí)負(fù)載下降時(shí)重力勢(shì)能的浪費(fèi)也是非常巨大的。所以,本文提出用泵控閉環(huán)系統(tǒng)代替原節(jié)流調(diào)速系統(tǒng);為減少勢(shì)能浪費(fèi),根據(jù)混合動(dòng)力技術(shù)和儲(chǔ)能元件的發(fā)展,設(shè)計(jì)了勢(shì)能回收再利用系統(tǒng)。選擇容量較大且可以大電流充放電的超級(jí)電容作為儲(chǔ)能元件;選擇能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)較少的直流電機(jī)作為工作電機(jī)。將能量回收系統(tǒng)安裝在起重機(jī)的配重位置,并合理約束其質(zhì)量以保持原車的性能。通過在AMESim中建立混合動(dòng)力起升系統(tǒng)仿真模型,對(duì)各工作元件和起升、下降等工況進(jìn)行仿真分析以便制定合理的控制策略。通過分析混合動(dòng)力起升系統(tǒng)實(shí)際工作要求提出了“液壓為主,電機(jī)為輔”的系統(tǒng)功能定位。通過對(duì)實(shí)際控制要求的分析,提出“液壓系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)速,電機(jī)控制轉(zhuǎn)矩”的基本控制模式。仿真分析負(fù)載起升和下降過程中超級(jí)電容的充放電特性得知:隨著充、放電過程的進(jìn)行,超級(jí)電容的端電壓變化導(dǎo)致充放電電流逐漸減小從而降低充放電效率。于是提出超級(jí)電容恒功率充放電控制策略以提高充電效率。通過對(duì)液壓系統(tǒng)分析制定液壓系統(tǒng)調(diào)速控制策略,通過對(duì)電機(jī)反饋制動(dòng)和拖動(dòng)特性仿真制定電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩控制策略。對(duì)典型工況下液電混合起升系統(tǒng)的分析表明,系統(tǒng)可達(dá)到約60%的節(jié)能效果。本研究對(duì)液壓汽車起重機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH213.6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 起重機(jī)傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.2 起重機(jī)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 課題的研究意義和內(nèi)容
        1.3.1 課題的研究意義
        1.3.2 課題的主要內(nèi)容
2 液壓汽車起重機(jī)起升系統(tǒng)能量分析
    2.1 起升機(jī)構(gòu)分析
    2.2 起升機(jī)構(gòu)工作過程能耗分析
        2.2.1 負(fù)載上升和下降時(shí)工作特性
        2.2.2 負(fù)載運(yùn)動(dòng)過程中能量流向
        2.2.3 起升系統(tǒng)工作過程中的損耗
        2.2.4 閉環(huán)泵控起升液壓系統(tǒng)
    2.3 液壓汽車起重機(jī)能量回收再利用分析
        2.3.1 可回收能量分析
        2.3.2 儲(chǔ)能元件
        2.3.3 工作電機(jī)
    2.4 液電混合起升系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 混合動(dòng)力起升系統(tǒng)建模
    3.1 起升系統(tǒng)性能參數(shù)和工況表
    3.2 起升系統(tǒng)建模
        3.2.1 起升系統(tǒng)元件計(jì)算
        3.2.2 起升系統(tǒng)建模
    3.3 能量回收系統(tǒng)建模
        3.3.1 能量回收系統(tǒng)功率匹配
        3.3.2 能量回收系統(tǒng)建模
    3.4 混合動(dòng)力起升系統(tǒng)建模
    3.5 本章小結(jié)
4 仿真分析
    4.1 充、放電過程仿真
        4.1.1 回饋制動(dòng)仿真
        4.1.2 放電拖動(dòng)仿真
    4.2 本章小結(jié)
5 控制策略
    5.1 混合動(dòng)力起升系統(tǒng)基本控制模式
    5.2 負(fù)載起升、下降調(diào)速控制策略
    5.3 能量回收系統(tǒng)控制策略
        5.3.1 超級(jí)電容充、放電控制策略
        5.3.2 超級(jí)電容能量監(jiān)控策略
        5.3.3 電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩控制策略
    5.4 混合動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能效果分析
        5.4.1 工況設(shè)定
        5.4.2 各工況節(jié)能效果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜棟;李杰;楊傳超;;汽車起重機(jī)離合器的選型設(shè)計(jì)與校核[J];交通節(jié)能與環(huán)保;2019年02期

2 劉新興;;淺析汽車起重機(jī)重要部件的調(diào)整與修理[J];化工管理;2018年09期

3 熊U

本文編號(hào)：2827478