电液混合驱动大惯量回转系统特性与能效分析

摘要

为了解决大惯量回转系统频繁启动和制动作业导致节流损失大和制动动能浪费严重的问题,提出一种电气和液压混合驱动大惯量回转系统。系统采用永磁同步电机作为主动力源,控制回转系统运动;由蓄能器提供动力的液压马达作为辅助动力源,为电机启动加速提供扭矩补偿,蓄能器高效回收制动动能再利用。建立多学科联合仿真系统模型,基于主辅动力源合理供给原则,设计全周期工况识别速度控制策略,搭建电液混合驱动回转试验平台,对回转系统的特性和能效进行分析。研究结果表明,电液混合驱动大惯量回转系统,随着转速和转动惯量的变化,回转制动动能回收效率为40.5%~65.9%。相同工况下,与纯电机驱动系统相比,电液混合驱动系统启动加速时间减小1.2 s,制动动能回收效率为63.5%,降低系统能耗40.8%,使回转系统更加平稳地运行。