Введение. Использование ЭБУ в гидравлических приводах

ЭБУ также используются в гидродинамических приводах, для управления насосами систем автоматического водоснабжения фирмы «ESPA» модели «KIT»  предназначенных для обеспечения стабильного давления в системе, защиты от «сухого хода», недостатка воды, превышения высоты всасывания, гашения гидроударов и т.д.

Следует отметить, что ЭБУ для управления ДВС автомобиля (ЭСУД) и ЭБУ для управления насосами систем автоматического водоснабжения существенно отличаются.

Автомобильные ЭБУ включают в себя микропроцессор с набором микросхем – материнская плата (аналог материнской платы с установленным на ней процессором в современных Персональных Компьютерах (ПК)), которая связана программной оболочкой (аналог операционной системы на современных ПК) – все это в какой-то мере можно назвать микрокомпьютером, в котором установлена определенная программа, по средствам которой осуществляется управление выбранными элементами. ЭБУ автомобильного типа собирает информацию с определенных датчиков, установленных в ДВС, которые отвечают за определенные системы ДВС, причем, ЭБУ воспринимает только цифровой сигнал, поэтому сигналы с датчиков с помощью специального преобразователя преобразуются в цифровой сигнал, который в свою очередь без труда может быть обработан автомобильным ЭБУ-микрокомпьютером.

ЭБУ для управления насосами систем автоматического водоснабжения состоит не только из электронных микросхем, но и из гидравлических элементов. Таким образом, такого типа ЭБУ без труда взаимодействует с рабочей средой и может устанавливаться, как во всасывающем, так и в напорном трубопроводе.

ЭБУ используемые в гидрообъемных приводах не были обнаружены, пожалуй, кроме одной «Системы слежения гидропривода» (патент RU2363862) в которой система слежения так же основана на принципах работы ЭСУД. Так же в патенте упоминается, что подобные системы (видимо по типу ЭСУД) ими не были обнаружены. Использование ЭБУ в гидрообъемных, по типу гидродинамических приводов взаимодействующих с рабочей средой обусловлено некоторыми сложностями в работе электроники вроде:

· Работа в агрессивной среде (нефтепродукты);

· Работа под высоким давлением (200 атм. и выше)

Если это предположение верно, тогда ЭБУ автомобильного типа могут быть адаптированы к гидрообъемному приводу, только как вычислительное устройство, для подачи управляющего сигнала на регулируемые гидроагрегаты имеющие электрическое управление и контроля за состоянием гидросистемы.

Стабилизация угловой скорости вала гидромотора, осуществляется по средствам пропорционального регулирования рабочего объема выбранного гидроагрегата пары «гидронасос-гидромотор». На сегодняшний день, российский производитель гидрооборудования ОАО Пневмостроймашина, г. Екатеринбург, предлагает различные системы управления регулятором рабочего объема насосов и гидромоторов:

Например, для серии 303:

1) Гидравлическое управление;

2) Электрогидравлическое управление;

3) Механическое управление;

В мультипликационной гидравлической системе (МГС) могут использоваться различные пары «гидронасос-гидромотор»:

1. «Пара 1-0» – регулируемый гидронасос-нерегулируемый гидромотор:

– Стабилизация частоты вращения выходного вала гидромотора  осуществляется с помощью стабилизации подачи жидкости изменением рабочего объема насоса, по причине изменения частоты вращения приводной турбины.

2. «Пара 0-1» – нерегулируемый гидронасос-регулируемый гидромотор:

– Стабилизация частоты вращения выходного вала гидромотора  осуществляется с помощью изменения рабочего объема гидромотора , когда .Иначе говоря, гидромотор подстраивается под изменение подачи жидкости насосом по причине изменения частоты вращения приводной турбины.

3. Пара 1-1 – регулируемый гидронасос-регулируемый гидромотор.

 

Из уравнения неразрывности и известных соотношений можно записать:

 

                                                                             (2.1)

 

                                                                                (2.2)

 

                                                                     (2.3)

 

                                                                  (2.4)

 

где  - частота оборотов вала гидромотора;

 - частота оборотов вала гидрнасоса;

 - частота оборотов приводного вала насоса;

 - рабочий объем насоса;

 - рабочий объем гидромотора;

 

Из соотношений (2.1)-(2.4) можно получить зависимость частоты вращения вала гидромотора от частоты вращения вала турбина и отношения рабочих объемов гидромашин:

 

                                                                 (2.5)

где - объемный КПД пары насос-гидромотор;

 

Для обеспечения постоянного напряжения  и частоты  выходного тока на генераторе– необходимо поддерживать постоянной частоту вращения вала гидромотора привода генератора. При изменении частоты вращения турбины стабилизацию частоты вращения вала гидромотора согласно формуле (2.5) можно обеспечить за счет изменения рабочего объема насоса или гидромотора.

Главным критерием при выборе Электронной системы управления рабочим объемом какого-либо гидроагрегата (ЭСУРОГ) является наличие в агрегате только электрогидравлического управления регулятором рабочего объема.