路灯车租赁   为提高刀盘系统的调速特性与效率特性，针对刀盘电液驱动系统开展相关研究

         路灯车租赁  为提高刀盘系统的调速特性与效率特性，针对刀盘电液驱动系统开展相关研究   租赁路灯车, 出租路灯车, 路灯车价格  主要研究结论如下：1）提出盾构刀盘连续调速电液驱动系统的设计方案。为其设计一分段补偿控制方法，以取得转速输出与输入信号Ｘ的良好线性关系。工作域数值计算结果表明：该控制方法可以使刀盘连续调速系统取得最大的系统工作域（定效率参数前提下），是一种简单且有效的驱动方式。接着，通过对刀盘的液压系统环节进行损耗建模，揭示刀盘液压系统在全工作域内的效率分布特性，为刀盘液压系统的载荷匹配设计与现场操作，提供理论参考。此外，不同管路摸式下的效率分析结果表明：相比单单管路模式的刀盘液压系统，单双管路模式的刀盘液圧系统具有较好的效率提升，最乂效率提升大于２％；相比单双管路模式的刀盘液压系统，双双管路模式的刀盘液压系统具有较好的效率提升，最大效率提升大于３％；相比单单管路模式的刀盘液压系统，双双管路模式的刀盘液压系统具有较好的效率提升，最大效率提升大于６％；三种管路模式下，刀盘液压系统效率的差异，主要由管路传递环节的效率差异引起。最后，采用ＡＭＥｓｉｍ软件，对刀盘系统的设计参数＇（刀盘转动损量）与操作参数（马达排量与管路操作模式）对刀盘系统速度特性的影响进行分析：在设计方面，可通过增大刀盘转动惯量来提高刀盘转速的负载刚度；在驱动方面，可通过降低系出口管路的过流面积、增加马达排量来提高刀盘转速的负载刚度。

     （２）设计出一刀盘载荷特征的自适应阀值小波灰色预测模型（ＡＷＧＭ）。基于现场数据的数值分析（预测原始序列长度为４）结果表明，在等分数Ｍ为４与８时，相化定参数小波灰色预测模型（ＷＧＭ），ＡＷＧＭ可以取得更小的绝对预测误差与相对预测误差；在等分数Ｍ等于１２时，ＡＷＧＭ的预测误差与ＷＧＭ的预测误差基本相同。试验揭示刀盘电液驱动系统在不同电机模式下的效率特性：当刀盘工作在低功率输出（较低矩与较低转速）时，星电机连接模式可レ乂取得更好的系统效率；当刀盘工作在高功率输出（较高扭矩与较高转速）时，三角形电机连接模式可以取得更的系统效率；两种模式间的系统效率差异，主要由电机环节的效率差异引起。基于刀盘载荷特征预测方法与刀盘电液驱动系统效率特性，设计了一刀盘电液驱动系统优化决策方法。该决策方法可根据下一环踐道刀盘载荷特征的预测值，经过计算，对下一环隧道施三的最大推进速度、最小刀盘转速Ｗ及刀盘系统驱动棋式给出参考值。

     （３）对刀盘电液驱动系统优化决策方法的节能效果与适用性进行分析。面向某陵道５个等间隔隨道段，进行优化决策计算与优化驱动试验分析，试验结果表明，刀盘电液驱动系统模式优化控制策略，可有效降低刀盐电液驱动系统在第６０环、１１０环与２１０环隧道的切削程中的电能消耗，提高系统效率，单环隧道切削的最大系统效率提升为２．４７％。且这种效率提升主耍通过降低电机环节损耗完成。在第１６０环与２６０环隧道的切削过程中，保证了掘进进度，系统效率无提升。进一步通过试验分析，刀盘电液驱动系统进行驱动模式切换产生的电气冲击。试验结果表明，刀盘电液驱动系统在模式换过程中会出现短时、小幅值的电机能耗波动。在刀盘电液驱动系统棋式切换过程中，电机驱动电流有效值与电流峰值均会出现短时较大突增。其中，电流峰值最大值达到３６３Ａ；电流有效值最大值达到５９．７Ａ（试验电机，在五角形连接模式下的线电流额定值为．９Ａ。刀盘电液驱动系统电机模式应急切换的速度仿真结果表明，在刀盘电液驱动系统驱动模式的切换过程中，刀盘系统转速波动较小。

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    （４）对一变转速变排量系控马达（ＶＳＤＰＭ）试验系统的额定工作域进行数值分析：ＶＳＤＰＭ系统输出具有转速范围宽、担矩大的特点；相比传统变转速栗控马电液驱动系统（ＶＳＰＭ），ＶＳＤＰＭ系统的最大输出姐炬不受限于电机的额定扭矩；相比传统变排量系，方控马达电液驱动系统（ＶＤＰＭ），ＶＳＤＰＭ系统的最大输出转速不受限于电网的＜固定驱动频率。ＶＳＤＰＭ系统的效率试验结果表明：ＶＳＤＰＭ系统效率随变量系排量变化而发生变化。这种系统效率的变化主要由于电气环节（变频器＋三相异步电机）效率与聚环节效率变化引起。通过对系统在典型工作点的效率进行测试，可得系统效率最大状态下的工作模式（即变量果排量）及对应效率。最后，对优化驱动的ＶＳＤＰＭ系统效李与传统ＶＤＰＭ系统效率进行对比分析：相比ＶＤＰＭ系统，ＶＳＤＰＭ在低速、低扭矩区域具有更高的系统效率（其最大效率差为１１．５％）；相比ＶＳＤＰＭ系统，ＶＤＰＭ系统在高速区域具有更高的效率（其最大效率差为４．８％）；两系统的效率优势区域，在三作域中可被分界线明显区分。对两系统的待机功耗进一步揭示可以发现，ＶＳＤＰＭ系统的待机功耗仅为０．０４６ｋＷ，为ＶＤＰＭ系统待机功耗的３％。基于以上研究内容及成果，进一步归纳以下创新点：（１）提出了盾构刀盘连续调速电液驱动系统的设计方案及其控制方法。设计连续调速系统及分段补偿控制方法，不仅可在全转速范围向取得转速输出与输入信号Ｘ的良好线性关系，而且可レ乂取得最大的系统工作域（定效率参数前提下）。设计管路模式优化控制方法，可有效提升刀盘液压系统环节效率：相比单单管路模式的刀盘液压系统，双双管路模式的刀盘液压系统最大效率提升大于６％。（２）设计一刀盘电液驱动系统优化决策方法。实验结果表明：决策方法在第６０环、１１０环与２１０环隧道的模拟切削过程中，有效降低电能消耗，提高系统效率，最大系统效率提升为２．４７％；在第１６０环与２６０环隧道的切削过程中，保证了掘进进度，系统效率无提升。（３）数值计算揭示新型ＶＳＤＰＭ的工作域特性：ＶＳＤＰＭ系统输出具有转速范围宽、扭炬大的特点；相比传统ＶＳＰＭ，ＶＳＤＰＭ系统的最大输出扭矩不受限于电机的额定扭炬；相比传统ＶＤＰＭ，ＶＳＤＰＭ系统的最大输出转速不受限于电网的驱动频率。实验揭示该新型ＶＳＤＰＭ的效率特性：ＶＳＤＰＭ系统效率随变量系排量变化而发生不同程度的变化。这种变化主要由于电气环节（变频器＋三相异步电机）效率与栗环节效率变化引起；相比ＶＤＰＭ系统，ＶＳＤＰＭ在低速、低扭矩区域具有更高的系统效率（其最大效率差为１１．５％）；相比ＶＳＤＰＭ系统，ＶＤＰＭ系统在高速区域具有更高的效率（其最大效率差为４．８％）；？ＶＳＤＰＭ系统的待机功耗为０．０４６ｋＷ，为ＶＤＰＭ系统待机功耗的３％。

       面向盾构掘进机刀盘电液驱动系统开展了系统研究，并取得了一定的研究进展。然而，受限于个人精力与能力，相关研究依然有深入开展的空间。考虑到相关研究工作的延续性，本节对后续研究工作提出以下几点建议：（１）结合地质参数与掘进参数，提出更加精确、更加全面的盾构掘进机掘进载荷预测方法。精确的载荷预测结果，对于盾构掘进机电液驱动系统的优化设计与优化驱动具有明确的指导意义。基于预测方法，进一步设计出面向盾构掘进机快速、节能掘进的决策方法。（２）面向本文提出的刀盘变转速变排量电液驱动系统，设计出一模式（变频驱动模式与电网定频驱动模式）在线平稳切换控制策略。并探索通过变系转速、变系排量与变马达排量相结合的方式，实现刀盘电液驱动系统的效率提升。

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