摘 要:對于當(dāng)前階段的機械電子工程而言,節(jié)能控制技術(shù)是一項極其重要的技術(shù),想要促進機械電子工程的發(fā)展,就不可能離開節(jié)能控制技術(shù),因此,使節(jié)能技術(shù)融入機械電子工程中去,將阻礙節(jié)能技術(shù)發(fā)展的問題全部解決,能極大地促進機械電子工程的進步。
機械電子工程的建設(shè)、運營對國家的發(fā)展、建設(shè)來說,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)加強節(jié)能控制技術(shù)的合理運用,最大限度地提高機械電子工程的綜合價值,以推動工程長久發(fā)展,在日后的運營中更好地滿足社會需求、市場需求。
一、對機械電子工程的節(jié)能概述
第一,節(jié)能理念的廣義概念。機械電子工程運行的終極目標(biāo)就是在傳遞、轉(zhuǎn)換能量的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)對外做功的實際效果。由于大部分機械電子工程都是由幾個共同協(xié)作的運行結(jié)構(gòu)組成,所以對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)注焦點放在了供需雙方的共同合作以及傳遞環(huán)節(jié)之上。機械工程在單位時間內(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,必須要保證其能夠等同于工作效率。
第二,對機械電子工程的功率流程分析。機械電子工程的運行過程也就是其所轉(zhuǎn)換的能源對外做功、傳遞的過程。因此,在功率流程的研究過程中充分借助能量實施分析,可謂是開展機械電子工程節(jié)能研究的一個重要步驟。
以下筆者即以動力主要來源為柴油機的機械工程進行舉例分析。柴油的化學(xué)能就是柴油機機械工程的主要動力來源所在,其可被轉(zhuǎn)化為可輸出的機械能。就轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩方向來說,通過調(diào)速噴油和電控的控制技術(shù)來改善優(yōu)化柴油機的能量消耗特征及其動力特點是目前選擇的主流方案。這是因為液壓泵會吸收掉柴油機輸出的機械性能,并將其轉(zhuǎn)換為液壓能。而就壓力和流量方面來說,通過恒定功率,切斷壓力,正流量的控制技術(shù)來優(yōu)化改進液壓泵的能量消耗特征及其動力特性是目前的首選方案。這是因為柴油機與液壓泵分別是能量的供應(yīng)方與能量的需求方,為此就必須要改進他們之間的供求關(guān)系,可采用控制液壓以及發(fā)動機功率極限荷載等手段對動力特征與能源消耗特點實施改進。而液壓能夠吸收液壓泵傳遞出來的能量,并通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、方向,給對應(yīng)的運行結(jié)構(gòu)輸送相應(yīng)的壓力與流量,通過 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,通過控制負(fù)流量或者控制負(fù)荷傳感的方法來改善優(yōu)化他們之間的供給與需求的關(guān)系。
二、機械電子工程節(jié)能控制所出現(xiàn)的問題
2.1 理念問題
意識理念問題是我國當(dāng)前階段的機械電子工程節(jié)能控制發(fā)展中一個比較嚴(yán)重的問題,雖然大多數(shù)企業(yè)和工作人員都已經(jīng)認(rèn)識到了節(jié)能控制技術(shù)對于機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),他們在工作過程中忽略節(jié)能控制技術(shù),在使用節(jié)能控制技術(shù)時也僅僅是做表面的功夫,并沒有真正用心投入,導(dǎo)致在工作過程中出現(xiàn)了許多問題。
2.2 控制體系的問題
目前我國的機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)的機械電子工程控制體系卻并沒有得到完善,由于節(jié)能控制技術(shù)在我國發(fā)展的時間還很短,所以很多方面都無法顧及,這就導(dǎo)致了整個體系都出現(xiàn)了不完善的問題。機械電子工程控制體系的不完善將會導(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)致機械電子工程出現(xiàn)不可挽回的問題。
三、機械電子工程節(jié)能控制技術(shù)的要點
3.1加強零部件節(jié)能的研究
本文認(rèn)為,節(jié)能控制技術(shù)研發(fā)過程中,零部件節(jié)能的研究將會成為其重要組成部分。第一,在機械電子工程的建設(shè)、運營過程中,零部件的類型、數(shù)量都在不斷增加。零部件磨損過于嚴(yán)重時,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。對零部件節(jié)能進行研究,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、使用壽命延長以后,機械電子工程的節(jié)能控制可獲得較多的依據(jù),在自身的運轉(zhuǎn)過程中,能夠提升工作效率,無論是在產(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)造的價值也非常值得肯定。
3.2加強節(jié)能技術(shù)管理
從目前掌握的情況來看,節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用過程中,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題,這樣才能為今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
3.3全局節(jié)能控制系統(tǒng)
對機械工作性能的增強、能耗的降低來說,全局節(jié)能的意義重要且深遠(yuǎn)。把外界的負(fù)載和整個機械工程進行研究,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)同控制的多個執(zhí)行機構(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。
對于簡便的定量分析節(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)=有效對外做功/(工作時間*耗油量)=有效功率/耗油量。該定義對協(xié)同控制的多執(zhí)行機構(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,對機械工程的特性評價也較為全面。
劃分為三個目標(biāo)有助于全局節(jié)能目標(biāo)的實現(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),控制機械工程中的各個部件的工作效率情況,能源消耗情況和協(xié)同工作情況,實現(xiàn)全局節(jié)能的目的。
結(jié)語
要突破傳統(tǒng)機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)成果擴展了機械電子工程中控制系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展空間,對現(xiàn)代化工業(yè)機械技術(shù)的節(jié)能化發(fā)展進行了有效的引導(dǎo)作用,也開辟了機械電子工程節(jié)能的無限技術(shù)空間。
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