機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)研究

宋嬋娟

摘 要：對(duì)于當(dāng)前階段的機(jī)械電子工程而言，節(jié)能控制技術(shù)是一項(xiàng)極其重要的技術(shù)，想要促進(jìn)機(jī)械電子工程的發(fā)展，就不可能離開(kāi)節(jié)能控制技術(shù)，因此，使節(jié)能技術(shù)融入機(jī)械電子工程中去，將阻礙節(jié)能技術(shù)發(fā)展的問(wèn)題全部解決，能極大地促進(jìn)機(jī)械電子工程的進(jìn)步。

機(jī)械電子工程的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)對(duì)國(guó)家的發(fā)展、建設(shè)來(lái)說(shuō)，能夠產(chǎn)生特別大的影響，很多地方的工程體系都因此得到了良好的拓展。日后，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)節(jié)能控制技術(shù)的合理運(yùn)用，最大限度地提高機(jī)械電子工程的綜合價(jià)值，以推動(dòng)工程長(zhǎng)久發(fā)展，在日后的運(yùn)營(yíng)中更好地滿足社會(huì)需求、市場(chǎng)需求。

一、對(duì)機(jī)械電子工程的節(jié)能概述

第一，節(jié)能理念的廣義概念。機(jī)械電子工程運(yùn)行的終極目標(biāo)就是在傳遞、轉(zhuǎn)換能量的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外做功的實(shí)際效果。由于大部分機(jī)械電子工程都是由幾個(gè)共同協(xié)作的運(yùn)行結(jié)構(gòu)組成，所以對(duì)有效功率輸出有影響因素的是：在功率不同之間的相互合作及其傳遞的過(guò)程。因此，當(dāng)前人們往往都將節(jié)能控制技術(shù)的主要關(guān)注焦點(diǎn)放在了供需雙方的共同合作以及傳遞環(huán)節(jié)之上。機(jī)械工程在單位時(shí)間內(nèi)完成的工作量是工作效率。而矛盾恰恰就出現(xiàn)在工作效率與節(jié)能之間，也就是說(shuō)性能的提升也就意味著要以另一方需求降低為前提條件。所以，比較消耗的能源數(shù)據(jù)之時(shí)，必須要保證其能夠等同于工作效率。

第二，對(duì)機(jī)械電子工程的功率流程分析。機(jī)械電子工程的運(yùn)行過(guò)程也就是其所轉(zhuǎn)換的能源對(duì)外做功、傳遞的過(guò)程。因此，在功率流程的研究過(guò)程中充分借助能量實(shí)施分析，可謂是開(kāi)展機(jī)械電子工程節(jié)能研究的一個(gè)重要步驟。

以下筆者即以動(dòng)力主要來(lái)源為柴油機(jī)的機(jī)械工程進(jìn)行舉例分析。柴油的化學(xué)能就是柴油機(jī)機(jī)械工程的主要?jiǎng)恿?lái)源所在，其可被轉(zhuǎn)化為可輸出的機(jī)械能。就轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩方向來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)速噴油和電控的控制技術(shù)來(lái)改善優(yōu)化柴油機(jī)的能量消耗特征及其動(dòng)力特點(diǎn)是目前選擇的主流方案。這是因?yàn)橐簤罕脮?huì)吸收掉柴油機(jī)輸出的機(jī)械性能，并將其轉(zhuǎn)換為液壓能。而就壓力和流量方面來(lái)說(shuō)，通過(guò)恒定功率，切斷壓力，正流量的控制技術(shù)來(lái)優(yōu)化改進(jìn)液壓泵的能量消耗特征及其動(dòng)力特性是目前的首選方案。這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)與液壓泵分別是能量的供應(yīng)方與能量的需求方，為此就必須要改進(jìn)他們之間的供求關(guān)系，可采用控制液壓以及發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限荷載等手段對(duì)動(dòng)力特征與能源消耗特點(diǎn)實(shí)施改進(jìn)。而液壓能夠吸收液壓泵傳遞出來(lái)的能量，并通過(guò)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、方向，給對(duì)應(yīng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)輸送相應(yīng)的壓力與流量，通過(guò) LUDV技術(shù)最大限度的消除在并聯(lián)回路上的負(fù)荷差異、分配流量，通過(guò)控制負(fù)流量或者控制負(fù)荷傳感的方法來(lái)改善優(yōu)化他們之間的供給與需求的關(guān)系。

二、機(jī)械電子工程節(jié)能控制所出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 理念問(wèn)題

意識(shí)理念問(wèn)題是我國(guó)當(dāng)前階段的機(jī)械電子工程節(jié)能控制發(fā)展中一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，雖然大多數(shù)企業(yè)和工作人員都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了節(jié)能控制技術(shù)對(duì)于機(jī)械電子工程的重要作用，但是還是有少部分工作人員不理解為什么要使用節(jié)能控制技術(shù)，他們?cè)诠ぷ鬟^(guò)程中忽略節(jié)能控制技術(shù)，在使用節(jié)能控制技術(shù)時(shí)也僅僅是做表面的功夫，并沒(méi)有真正用心投入，導(dǎo)致在工作過(guò)程中出現(xiàn)了許多問(wèn)題。

2.2 控制體系的問(wèn)題

目前我國(guó)的機(jī)械電子工程體系雖然已經(jīng)趨于完善了，但是，加入了節(jié)能控制技術(shù)的機(jī)械電子工程控制體系卻并沒(méi)有得到完善，由于節(jié)能控制技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間還很短，所以很多方面都無(wú)法顧及，這就導(dǎo)致了整個(gè)體系都出現(xiàn)了不完善的問(wèn)題。機(jī)械電子工程控制體系的不完善將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)內(nèi)部矛盾，不斷出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象發(fā)生，從而導(dǎo)致機(jī)械電子工程出現(xiàn)不可挽回的問(wèn)題。

三、機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)的要點(diǎn)

3.1加強(qiáng)零部件節(jié)能的研究

本文認(rèn)為，節(jié)能控制技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，零部件節(jié)能的研究將會(huì)成為其重要組成部分。第一，在機(jī)械電子工程的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，零部件的類型、數(shù)量都在不斷增加。零部件磨損過(guò)于嚴(yán)重時(shí)，需要頻繁更換，由此不僅導(dǎo)致能耗較大，還使成本大幅度增加。對(duì)零部件節(jié)能進(jìn)行研究，在細(xì)節(jié)上不斷完善，能夠健全節(jié)能控制的綜合體系，使機(jī)械電子工程朝著更高的目標(biāo)發(fā)展。第二，零部件的磨損程度降低、使用壽命延長(zhǎng)以后，機(jī)械電子工程的節(jié)能控制可獲得較多的依據(jù)，在自身的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，能夠提升工作效率，無(wú)論是在產(chǎn)品加工方面，還是在工程的安全、穩(wěn)定方面，都能夠獲得較好的拓展效果，整體上創(chuàng)造的價(jià)值也非常值得肯定。

3.2加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)管理

從目前掌握的情況來(lái)看，節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，還需要不斷完善相應(yīng)的管理手段。例如，在應(yīng)用的初期階段，需做好對(duì)節(jié)能控制技術(shù)的擬定，觀察應(yīng)用哪些節(jié)能控制技術(shù)能夠取得良好的效果，更好地解決固有的問(wèn)題，這樣才能為今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3全局節(jié)能控制系統(tǒng)

對(duì)機(jī)械工作性能的增強(qiáng)、能耗的降低來(lái)說(shuō)，全局節(jié)能的意義重要且深遠(yuǎn)。把外界的負(fù)載和整個(gè)機(jī)械工程進(jìn)行研究，才可以建立全局節(jié)能控制系統(tǒng)，并且要將作業(yè)效率、傳統(tǒng)的節(jié)能控制技術(shù)和協(xié)同控制的多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置為節(jié)能目標(biāo)，才能夠取得節(jié)能效果的最大化。

對(duì)于簡(jiǎn)便的定量分析節(jié)能效果，全局的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)可以定義如下：全局節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)=有效對(duì)外做功/（工作時(shí)間*耗油量）=有效功率/耗油量。該定義對(duì)協(xié)同控制的多執(zhí)行機(jī)構(gòu)、作業(yè)效率和傳統(tǒng)化的節(jié)能控制技術(shù)多方面的內(nèi)容均有考慮，對(duì)機(jī)械工程的特性評(píng)價(jià)也較為全面。

劃分為三個(gè)目標(biāo)有助于全局節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，目標(biāo)即傳統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)、工作效率目標(biāo)和協(xié)同工作目標(biāo)。每個(gè)目標(biāo)都可以在自身的基礎(chǔ)之上細(xì)分成為系統(tǒng)目標(biāo)，元器件目標(biāo)和小部件目標(biāo)，控制機(jī)械工程中的各個(gè)部件的工作效率情況，能源消耗情況和協(xié)同工作情況，實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能的目的。

結(jié)語(yǔ)

要突破傳統(tǒng)機(jī)械電子工程中控制系統(tǒng)中的一些可取且有效的方式和途徑，實(shí)現(xiàn)全電控節(jié)能控制技術(shù)、全局節(jié)能控制系統(tǒng)和分布式節(jié)能控制技術(shù)的建立、完善和發(fā)展。取得的技術(shù)成果擴(kuò)展了機(jī)械電子工程中控制系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展空間，對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械技術(shù)的節(jié)能化發(fā)展進(jìn)行了有效的引導(dǎo)作用，也開(kāi)辟了機(jī)械電子工程節(jié)能的無(wú)限技術(shù)空間。

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（作者單位：山東福源設(shè)備安裝有限公司）