Lưu lượng bơm thuỷ lực quyết định tốc độ chuyển động của kích, việc thay đổi lưu lượng bơm sẽ làm có ảnh hưởng trực tiếp đến dao động của hệ trong các giai đoạn chuyển tiếp, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng đó như thế nào chúng ta cần xem xét chi tiết vấn đề này.
Để thay đổi lưu lượng bơm thuỷ lực hiện nay người ta dùng nhiều phương án như: Dùng bơm có lưu lượng riêng tự động thay đổi theo áp suất làm việc, dùng bơm
2 cấp, thay đổi tốc độ vịng quay của bơm có lưu lượng riêng cố định… Trong các hệ tự động, việc dùng phương án thay đổi tốc độ vịng quay của bơm có lưu lượng riêng cố định được dùng nhiều hơn cả do dễ điều khiển, làm việc tin cậy.
Ta có: nb = 120ƒ (1 − )� (4.10)
Pđc
Trong đó: nb: Tốc độ vòng quay của động cơ điện, Vòng/s Pđc: Số cực động cơ
f: Tần số điện áp đầu vào, HZ
Thay (4.10) vào (2.3): Ta có lưu lượng bơm thủy lực
Q = V . n
= 120ƒ (1 − )V
� (4.11)
b b b Pđc b
Thay (4.11) vào hệ phương trình (2.70) chạy với các giá trị f khác nhau ta đo được hệ số Kđ theo bảng sau:
Bảng 4.8. Hệ số Kđ thay đổi theo tần số biến tần
Bảng 4.9. Sai số đo áp suất khi thay đổi tần số biến tần
Hình 4.22. Đồ thị biểu diễn sai số đo và tần số biến tần
Nhận xét:
- Lưu lượng có ảnh hưởng đáng kể đến hệ số Kđ đại diện cho dao động của áp suất. Với bộ nguồn của thiết bị có lưu lượng tới 12 l/ph, ở các cấp tải khác nhau có thể gây ra hệ số Kđmax = 1,98, sai số lớn nhất lên đến 7,9%.
- Dùng biến tần điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện, từ đó điều chỉnh được lưu lượng bơm sẽ giúp kiểm soát được dao động của áp suất trong hệ thống. Lưu lượng càng thấp thì dao động áp suất càng nhỏ, lưu lượng càng cao thì hệ số Kđ càng lớn. Tuy nhiên nếu lưu lượng quá thấp, hoặc quá cao sẽ ảnh hưởng đến tốc độ
gia tải. Vì vậy cần lựa chọn được lưu lượng hợp lý vừa đảm bảo tốc độ gia tải, vừa giảm hệ số Kđ.
- Rõ ràng, áp suất càng lớn thì Kđ càng giảm, đồng nghĩa với sai số đo càng giảm hay độ chính xác của phép đo càng được nâng cao.
Với việc sử dụng biến tần điều chỉnh lưu lượng từ 12 lít/phút xuống 3 lít/phút đã giúp giảm sai số trung bình 5,1%.
* Để chứng minh tính hiệu quả của giải pháp, NCS tiến hành thực nghiệm kiểm tra.
- Dao động áp suất đo được khi lưu lượng bơm là Q=3 (l/ph) và Q=6 (l/ph)
Hình 4.23. Biểu đồ dao động áp suất khi thay đổi lưu lượng
Nhận xét: Từ hình 4.20, nhận thấy lưu lượng có ảnh hưởng đến dao động áp suất trong hệ thống. Ta thấy biên độ áp suất khi bơm với Q = 3 lít/phút nhỏ hơn biên độ áp suất khi bơm với lưu lượng áp suất Q = 6 lít/phút.
Bảng 4.10, cho thấy việc lựa chọn lưu lượng hợp lý khiến sai số giảm đi đáng kể. Do đó, giải pháp dùng biến tần thay đổi tốc độ động cơ điện từ đó điều chỉnh lưu bơm thủy lực có lưu lượng cố định, làm giảm áp suất động của hệ thống thủy lực, giảm sai số của phép đo, là giải pháp phù hợp với điều kiện thực tế.