带蓄能器的液压电梯节能控制系统的研究

【摘要】：液压电梯是电梯的一大种类，在当前无机房变频调速曳引电梯快速发展的背景下，液压电梯的发展前景十分严峻，不容乐观。液压电梯最大的不足在于装机功率与能耗大，所以降低液压电梯的装机功率和能耗是液压电梯的出路所在。 本课题所研究的带蓄能器的液压电梯节能控制系统，是在降低液压电梯装机功率和能耗的研究目标下提出的一种新型的节能控制系统。该系统采用液压系统中常用的皮囊式蓄能器作为储能元件，采用两个泵／马达和电动机同轴连接作为能量转换的装置，从而实现了降低装机功率和能耗的目的。 本论文立足于该节能控制系统方案的浸油式泵站系统，搭建计算机检测控制实验平台，对该系统进行全面的理论和实验研究，分析系统的能耗、蓄能器的特性、主轴力矩上的变化和控制性能，考察系统的速度、负载等性能参数，实验研究系统的控制性能和蓄能器的工作特点，并与理论分析对比，然后根据理论和实验的研究结果，提出对该液压电梯节能系统的改进意见或方案，把该系统从实验室推向实用领域，让该液压电梯节能系统在产业化道路上更进一步。 论文共分五个部分： 第一章根据大量的文献资料和以前的研究成果，介绍了液压电梯的发展历程和市场状况，分析了液压电梯行业的形势和发展趋势，详细说明了液压电梯控制技术和节能技术的研究情况，重点介绍了带蓄能器的液压电梯节能控制系统方案的结构和工作原理，最后提出了本课题的研究意义、研究内容和难点。 第二章对新的浸油式泵站方案从几个角度进行了详细的理论分析，首先对浸油式泵站的性能与能耗进行了从新的估算，然后对系统中最为重要的元件——皮囊式蓄能器——的工作过程和特性进行了分析和讨论，接着对泵站的能量转换装置——电动机与泵／马达的同轴连接系统——的主轴做了详细的力矩分析，最后对于系统的控制性能进行了分析。 第三章首先从实验研究的硬件准备方面，介绍了计算机检测控制系统的搭建和信号采集接口板的设计，然后详细介绍了检测控制软件的设计、编写过程以及运行。 第四章对比第二章理论分析的内容，首先对浸油式泵站系统的性能参数进行了实验测试和研究，并对比理论分析的结果，针对其中的不同之处进行了细致的分析和改进实验研究，然后对系统的控制性能进行了详细的实验研究，并与理论研究相结合进行了进一步的分析，最后通过大量的反复实验，得出了系统的重要储能元件——皮囊式蓄能器——的特性参数的实验测定值。 第五章总结了本论文对带蓄能器的液压电梯浸油式泵站节能控制系统的研究结论，并对进一步的研究工作提出了建议和展望。 纵观论文全文，本课题对带蓄能器的液压电梯浸油式泵站节能控制系统进行了详细、全面的研究，从理论和实验两方面分别进行分析讨论，并结合这两方面的结果进行了综合的分析讨论，取得了一些很有价值的结论，为进一步的研究工作增添了重要的参考资料。 【关键词】：液压电梯 节能 变频控制 皮囊式蓄能器
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TU976.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 液压电梯概述7-23
• 1.1 液压电梯的产生、发展历程及现状7-10
• 1.1.1 液压电梯的产生与发展7
• 1.1.2 液压电梯在国内外市场的状况7-10
• 1.2 无机房曳引电梯对液压电梯的冲击及液压电梯的出路10-12
• 1.2.1 液压电梯与曳引电梯的对比10-11
• 1.2.2 无机房曳引电梯对液压电梯的冲击11
• 1.2.3 液压电梯的发展趋势11-12
• 1.3 液压电梯的控制技术12-14
• 1.3.1 阀控液压电梯控制技术12-13
• 1.3.2 容积调速液压电梯控制技术13-14
• 1.3.3 阀控与容积调速混合的液压电梯控制技术14
• 1.4 液压电梯的节能技术14-17
• 1.4.1 带机械配重的节能方案15
• 1.4.2 带平衡缸的节能方案15-16
• 1.4.3 带蓄能器的节能方案16-17
• 1.5 带蓄能器的液压电梯节能控制系统介绍17-21
• 1.5.1 该方案的干式泵站系统介绍17-18
• 1.5.2 该方案的浸油式泵站介绍18-19
• 1.5.3 控制系统的工作原理19-21
• 1.6 本课题的意义、研究内容及关键所在21-22
• 1.6.1 本课题的研究意义21-22
• 1.6.2 本课题的研究内容22
• 1.6.3 本课题的难点22
• 1.7 本章小结22-23
• 第二章 节能控制系统的理论分析23-39
• 2.1 系统能耗分析23-29
• 2.1.1 系统参数的确定23-24
• 2.1.2 系统能耗的计算24-29
• 2.1.3 系统能耗的分析29
• 2.2 蓄能器运行状态分析29-32
• 2.2.1 工作过程分析29-31
• 2.2.2 蓄能器的选择31-32
• 2.3 电机-泵／马达轴上的力矩分析32-36
• 2.3.1 带机械配重的曳引电梯力矩分析33-34
• 2.3.2 带蓄能器的液压电梯节能系统力矩分析34-36
• 2.4 系统控制方法的分析36-38
• 2.4.1 系统控制方法的介绍36-37
• 2.4.2 系统启动和停靠控制的分析37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第三章 计算机检测控制系统的设计39-46
• 3.1 计算机检测控制系统硬件设计39-42
• 3.1.1 计算机检测控制系统说明39-40
• 3.1.2 信号接口板的设计40-42
• 3.2 计算机检测控制软件的编写42-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 节能控制系统的实验研究46-61
• 4.1 系统性能实验46-50
• 4.1.1 速度实验46-47
• 4.1.2 负载实验47-49
• 4.1.3 实验结果的分析49-50
• 4.2 控制性能实验50-57
• 4.2.1 启动性能实验50-55
• 4.2.2 下行停靠性能实验55-57
• 4.3 蓄能器实验57-60
• 4.3.1 蓄能器单次运行实验57-58
• 4.3.2 蓄能器多次往复运行实验58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 结论与展望61-62
• 5.1 本课题研究工作的结论61
• 5.2 对今后工作的展望与建议61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间所获得的科研成果66-67
• 发表论文66
• 申请发明专利66-67
• 致谢67

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