基于AMESim的马达串、并联回路仿真分析.pdf

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1、ACaaemlC学术基于AMESim的马达串并联回路仿真分析550001贵州大学机械工程学院贵州贵阳一肖辉／罗艳蕾／张凡凡／林良引言1．2液压回路的仿真模型的建立j张9婚辩一液压执行元件在一个工作循环内从一种运AMESim提供了丰富的液压元件库，直接从二j幢荆黼一动速度切换到另外一种运动速度是通过速度换液压元件库找出需要的元件，搭建现有的模型接回路来实现的，这种换接回路要求具有以下元件，然后用HCD库搭建图1所示的二位四通：I)o———————————————‘—‘‘。一特点：一是速度换接时应平稳、无较大冲击，换向阀，构建完整的仿真模

2、型，如图2所示。二是速度换接后能迅速达到平稳状态。液压马系统中的三位四通换向阀的工作状态由图3所l涮}0一达串、并联回路就是一种常用的速度换接回路，示的控制信号曲线控制，在0～4秒，三位四在工程机械上具有广泛的使用。在液压驱动的通换向阀一直处于右位工作。系统中的两位四m÷——r——————一行走机械工作时，根据路况的不同，会有相应通换向阀的工作状态由图4所示的控制信号曲0，01．：04口：T；；}?的行驶速度，一般需要两档转速(特殊的也会线控制。在0～2秒时，阀芯向右移动，马达l图3三位四通换向阀控制信号曲线有三档转速)，在上坡路况时

3、，行走机械的行和马达2并联连接在3～4秒时，阀芯向左移动，驶速度会比较低，而在平地路况时，就会要求实现串联连接。在参数模式下设置各模型参数，有相对较高的行驶速度，工程实际中多通过液参数设置如表i所示；最后在simulationmode压马达串、并联回路来实现上述目的。下运行仿真，仿真时间为4秒，得到仿真曲线。AMESim作为一种图形化建模软件，以图形仿真结束后观察并比较液压泵在C处的压力变作为建模的接口，能够比较直接的调整参数，化曲线，液压马达的输出转速变化曲线，并分并能直观的分析系统的动态特性。本文以液压析其在串、并联回路中的变化情

4、况。一L马达串、并联回路为例，基于AMESim充分发掘表l主要元件模型的设置参数⋯一一．．了液压马达串、并联回路控制特点，并模拟仿元件名称参数真得到系统压力变化曲线，分析了马达在串、图4两位四通换向阀控制信号曲线泵的转速lO00r／min并联切换时转速的变化情况。2．回路的仿真结果分析1．马达串、并联回路工作原理及模型建立泵的排量50ml／r图5为液压泵在出口c处的压力曲线，电1．1马达串、并联回路工作原理马达的转速1O00r／min机在启动的瞬间，液压泵受到非常大的冲击，液压马达串、并联回路原理图如图l所示，瞬间达到很大。当液压马达

5、转数达到一定值时，马达的排量200ml／r当二位四通换向阀上位接入回路，马达1和马通过马达的总流量(转数×排量)等于液压泵达2并联连接，并联时马达输出转速小，此时的输出流量，马达开始做匀速转动，此时系统适合低速路况：当二位四通换向阀得电即换向压力开始逐渐降低，经过短暂的波动后达到稳阀下位接入回路，马达l和马达2串联连接，定状态，即降到马达匀速带动负载所需的压力。串联时马达输出转速大，此时适合高速路况。在2秒的时候，两位四通换向阀得负电，阀芯向左移动，泵的压力变化稍微有一点滞后，在2．1秒的时候快速上升，然后迅速下降到稳定值。由于系统压

6、力与泵的输出流量和马达的排量有关，为了防止系统压力过大现象，可通过增大马达的排量，减小泵的输出流量(泵的排量或转速)来减小系统压力。此模型液压泵和液压马达的转速相同，但泵的排量为50ml／r，马达的排量为200ml／r。图6为马达1的输出转速变化曲线，电机启动后，两位四通换向阀得正电，阀芯向右移动，图1液压马达串、并联回路图2液压马达串并联回路仿真模型马达l与马达2实现并联连接，马达2的输出148MachineChina中国机械ACaaemlC学术转速急速上升，迅速达到最大值，经过很短的本文利用AMESim软件对液压回路进行仿真波动后

7、稳定在124r／min。在2秒的时候，二位分析，仿真结果反应了实际的工作性能。得出四通换向阀得负电，阀芯向左移动，实现马达以下结论：1与马达2的串联连接，马达1的输出转速略有3．1采用所建立的仿真模型，得出的马达串下降，然后急速上升，经过剧烈波动达到稳定并联回路仿真模型的动态特性与理论一致，即值248r／min。从图中可以验证稳定状态下串联串联时候马达的输出转速是并联时马达输出转时马达1的输出转速正好是并联时马达1输出速的两倍，说明所建的模型是正确的。转速的两倍，说明串联时候的行驶速度正好是3．2负载越大，马达输出转速的响应变慢，并联

8、时行驶速度的两倍。超调量会变大，调整时间也变长。图7为液压马达在不同负载时的输出转速变化曲线，转动惯量分别为lkg·lI】2，4kg·lIl2，参考文献：7kg·m，lOkg·m。从图中可以看出，在马达[1]官忠范．液压