液压电机的控制方法、装置以及相关设备与流程

    技术2025-01-10  46


    本申请涉及电动作业机械设备领域,具体涉及一种液压电机的控制方法、装置以及相关设备。


    背景技术:

    1、随着电动化的推广,工程机械和各种可移动作业设备,均已出现了电动化产品,但电池储能有限,节能成为了人们关注的焦点,作业电机的效率直接影响着作业设备的能耗水平。

    2、作业设备的动作大多由电机、液压泵、阀、油缸组成的液压系统控制。常用的主液压泵为电比例液压泵,操作者操作手柄直接控制电机转速和泵的排量,间接控制液压系统流量和末端动作速度。这种控制方法简单,控制速度稳定,但低速负载大和高速负载小时会出现电机效率极低,能耗高的问题。


    技术实现思路

    1、本申请实施例提供了一种液压电机的控制方法、装置以及相关设备,针对电机工作在低效区间进行调整,使得电机工作在高效区,提高电机效率,节省能耗。

    2、根据本申请实施例的第一方面,提供了一种液压电机的控制方法,方法包括:

    3、获取液压泵运行参数,液压泵运行参数至少包括系统流量,系统流量与液压泵的负载重量负相关;

    4、根据液压泵的系统流量,设定电机转速;

    5、基于第一映射关系确定电机的最优扭矩区间,第一映射关系为电机转速与扭矩之间的对应关系;

    6、基于液压泵运行参数和电机转速,确定电机的需求扭矩;

    7、基于需求扭矩和最优扭矩区间,调整电机的转速直至电机转速处于最优扭矩区间内。

    8、在一个实施例中,方法还包括:

    9、获取手柄开度和负载重量;

    10、根据手柄开度和负载重量,确定系统流量。

    11、在一个实施例中,根据液压泵的系统流量,设定电机转速,包括:

    12、根据系统流量,确定电机的最小转速;

    13、若电机的最小转速大于电机的实际应用转速,设定电机转速为最小转速。

    14、在一个实施例中,液压泵运行参数包括液压泵出口压力和液压泵排量,基于液压泵运行参数和电机转速,确定电机的需求扭矩,包括:

    15、根据液压泵的系统流量和电机转速,确定液压泵排量;

    16、获取液压泵出口压力;

    17、根据液压泵排量、液压泵系统流量、液压泵出口压力和电机转速,确定需求扭矩。

    18、在一个实施例中,基于第一映射关系确定电机的最优扭矩区间,包括:

    19、获取预设电机效率值;

    20、根据预设电机效率值和第一映射关系,确定电机转速对应的最优扭矩区间。

    21、在一个实施例中,基于需求扭矩和最优扭矩区间,调整电机的转速直至电机转速处于最优扭矩区间内,包括:

    22、若需求扭矩超过最优扭矩区间,且需求扭矩小于最优扭矩区间的最大值,按照预设步进转速增大电机转速;

    23、若需求扭矩超过最优扭矩区间,且需求扭矩大于最优扭矩区间的最小值,按照预设步进转速减小电机转速。

    24、根据本申请实施例的第二方面,提供了一种液压电机的控制装置,装置包括:

    25、第一获取单元,用于获取液压泵运行参数,液压泵运行参数至少包括系统流量,系统流量与液压泵的负载重量负相关;

    26、设定单元,用于根据液压泵的系统流量,设定电机转速;

    27、第一确定单元,用于基于第一映射关系确定电机的最优扭矩区间,第一映射关系为电机转速与扭矩之间的对应关系;

    28、第二确定单元,用于基于液压泵运行参数和电机转速,确定电机的需求扭矩;

    29、调整单元,用于基于需求扭矩和最优扭矩区间,调整电机的转速直至电机转速处于最优扭矩区间内。

    30、根据本申请实施例的第三方面,提供了一种电子设备,电子设备包括存储器和处理器;

    31、所述存储器与所述处理器连接,用于存储程序;

    32、所述处理器用于通过运行所述存储器中的程序,实现如第一方面或第一方面的任一实施例的液压电机的控制方法。

    33、根据本申请实施例的第四方面,提供了一种液压系统,系统包括电机和液压泵,所述电机布置有控制元件,所述控制元件用于执行如第一方面或第一方面任一实施例的液压电机的控制方法。

    34、根据本申请实施例的第五方面,提供了一种作业机械设备,设备包括如第四方面的液压系统。

    35、本申请实施例提供的液压电机的控制方法,通过获取液压泵运行参数,其中液压泵运行参数包括系统流量,根据液压泵的系统流量确定电机的转速,进一步根据第一映射关系,确定电机转速对应的最优扭矩区间,并基于电机需求扭矩和最优扭矩区间,调整电机转速直至电机转速对应的扭矩位于最优扭矩区间内,将调整后的电机转速输出至电机控制器;由于调整后的电机转速对应为电机高效区,可以达到电机的效率最优,降低能耗。



    技术特征:

    1.一种液压电机的控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的液压电机的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

    3.根据权利要求1所述的液压电机的控制方法,其特征在于,所述根据所述液压泵的系统流量,设定电机转速,包括:

    4.根据权利要求1所述的液压电机的控制方法,其特征在于,所述液压泵运行参数包括液压泵出口压力和液压泵排量,所述基于所述液压泵运行参数和所述电机转速,确定所述电机的需求扭矩,包括:

    5.根据权利要求1所述的液压电机的控制方法,其特征在于,所述基于第一映射关系确定所述电机的最优扭矩区间,包括:

    6.根据权利要求1所述的液压电机的控制方法,其特征在于,所述基于所述需求扭矩和所述最优扭矩区间,调整所述电机的转速直至所述电机转速处于所述最优扭矩区间内,包括:

    7.一种液压电机的控制装置,其特征在于,包括:

    8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器;

    9.一种液压系统,其特征在于,包括电机和液压泵,所述电机布置有控制元件,所述控制元件用于执行所述权利要求1至6任一项所述的液压电机的控制方法。

    10.一种作业机械设备,其特征在于,包括权利要求9所述的液压系统。


    技术总结
    本申请实施例提供了一种液压电机的控制方法、装置以及相关设备,控制方法包括:获取液压泵运行参数,液压泵运行参数至少包括系统流量,系统流量与液压泵的负载重量负相关;根据液压泵的系统流量,设定电机转速;基于第一映射关系确定电机的最优扭矩区间,第一映射关系为电机转速与扭矩之间的对应关系;基于液压泵运行参数和电机转速,确定电机的需求扭矩;基于需求扭矩和最优扭矩区间,调整电机的转速直至电机转速处于最优扭矩区间内。本申请实施例提供的控制方法可以使得电机在高效区工作,降低了能耗。

    技术研发人员:陈继勇,黄祖福,衡东领
    受保护的技术使用者:三一海洋重工有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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