[发明专利]用于为液压负载提供压力的装置和提供压力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为液压负载提供压力的装置，和一种为液压负载提供压力的方法。

背景技术

液压负载，例如喷射缸，合型缸或者螺杆马达必须供给有具有预先规定压力的液压液体。特别是当这样的负载分别短时地需要大量的压力介质时，对于所提供压力的调节必须相应地迅速作出反应。在DE199 58 256 B4里致动蓄压装置，其方法是：将存储器里的实际压力与名义压力比较，并且相应地改变驱动电机的转速。当然对于技术背景中已知的装置，压力的调节还一直是缓慢的，因此必须设有一种相对大的蓄压器。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种用于为液压负载提供压力的装置，通过这种装置可以实现更快速的调节。本发明的任务也包括提出一种提供压力的相应的方法。

这任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的构造方案见从属权利要求所述。

提出了一种为液压负载提供压力的装置，其中所述装置具有用于提供液压液的储箱和液压泵，所述液压泵由储箱供液并用于在其出口上提供压力。

设有用于致动液压泵的电动机和用于显示从液压泵输出压力的测压接收器。变频器接收由测压接收器所显示的信号并用于通过控制电动机的转速来调节由液压泵提供的压力。变频器借助于矢量调节器来无传感器地致动电动机。无传感器与无发送器的表述是同义的，其中发送器是测量电动机转速的装置。

由于对电动机的致动是无传感器地实现的，因此不需要在一般为异步电机的轴上设有发送器。这不仅减小了电动机的费用，而且也简化了变频器里的调节。具有矢量调节器的简单结构形式可用作变频器，因为用于具有发送器的调节器的变频器一般比较复杂且费用很贵。此外，无传感器的矢量调节器的特征是在名义值变化时反应时间短，而在负载变化时调节时间短。因此使调节更加动态，并且可以给负载更迅速地提供所要求的压力量。

在一种实施方式中电动机是异步电动机，因为异步电动机特别适合于无传感器的或者说无发送器的致动。

如果为了冷却电动机设有外部风扇，那就没有必要设有单独的风扇，这种风扇改变了异步电动机的负载特性。

在一种实施方式中附带地设有用于储存由高压泵提供的压力的蓄压器。因此可以短时地提供大量的压力介质，这也是快速调节所苛求的。

借助于在液压泵的出口和储箱的入口之间的节流阀，可以在低转速时规定最小流量，以避免低的转速。

用在变频器里的PID-调节器可以在宽的转速范围上稳定地调节压力。

在一种实施方式中，在液压泵的出口和液压过滤器之间设有过滤器，以便可以避免节流阀的堵塞。

在另一种实施方式中，在液压负载的出口和储箱的入口之间设有冷却器。因此可以冷却反馈的液压液体。

优选的是，液压泵在转速n>2Hz的转速范围里运行，因为在该较高的转速范围里矢量调节器的电机模型设计得相当接近真实。

在一种优选的形式中，使用定量泵作为液压泵。定量泵的特征在于不变的压排量；输送流基本上由压排量和转速的乘积得出。因此，输送流的变化可以通过转速的改变来调整。

本发明还涉及一种提供压力的方法，它具有以下步骤：首先提供按照本发明的装置，接着将由液压泵提供的压力的实际值与名义值比较。电动机的转速无传感器地借助于矢量调节器控制。

除了上面所述的改进的动态特性之外，相比于转速不变的调节来说也有优点。在转速不变的调节中，泵以电动机的额定频率旋转，而当压力应该升高时，则提高压排量。即使只要输送小液体量的话，泵和异步电动机也必须以额定转速运转。这种旋转运动的能量必须通过电能输入到系统里。

因此，在所介绍的方法中电流消耗下降，因为当少量液体必须通过液压泵来输送的话，转速就减小了。此外，由电动机所产生的噪声减小，因为泵并不是持久地以额定频率运转，而只是例如在需要提供所希望的压力时，才产生噪声。因此，使得液压装置的控制噪声减小至针对需要的噪声。由于调节的改进也减小了热量进入到液体介质里，因为可以使用具有小渗漏流量的泵。

总结起来可以说，用所介绍的装置可以制造转速可变的泵驱动装置，这种泵驱动装置由成本经济的部件组成。

附图说明

以下根据附图对本发明的实施例进行详细的说明。附图所示为：

图1示出具有按照本发明的用于产生压力的装置的液压系统；

图2示出液压系统的另一个实施例；

图3示出具有按照本发明的用于产生压力的装置的液压系统的第三个实施例。

具体实施方式