[go: up one dir, main page]

FR3005703A1 - HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW - Google Patents

HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW Download PDF

Info

Publication number
FR3005703A1
FR3005703A1 FR1354322A FR1354322A FR3005703A1 FR 3005703 A1 FR3005703 A1 FR 3005703A1 FR 1354322 A FR1354322 A FR 1354322A FR 1354322 A FR1354322 A FR 1354322A FR 3005703 A1 FR3005703 A1 FR 3005703A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pressure
hydraulic
hydraulic system
circuit
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1354322A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3005703B1 (en
Inventor
Luc-Olivier Duchene
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MACH SMART
Original Assignee
MACH SMART
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MACH SMART filed Critical MACH SMART
Priority to FR1354322A priority Critical patent/FR3005703B1/en
Publication of FR3005703A1 publication Critical patent/FR3005703A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3005703B1 publication Critical patent/FR3005703B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
    • F15B11/0423—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in" by controlling pump output or bypass, other than to maintain constant speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20515—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/625—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/633—Electronic controllers using input signals representing a state of the prime mover, e.g. torque or rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6651—Control of the prime mover, e.g. control of the output torque or rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6653—Pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6654—Flow rate control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6656—Closed loop control, i.e. control using feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un système hydraulique (10) comprenant : - un réservoir (20) contenant un fluide (33), - un circuit hydraulique (30) sous pression, - une pompe (18) apte à prélever le fluide (33) du réservoir (20) pour le déverser dans le circuit hydraulique (30), et - un moteur (14) actionnant la pompe (18), caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un variateur (12) contrôlant au moins deux paramètres (35-36) du moteur (14), un couple et une vitesse de rotation, et - un circuit de commande (11) apte à commander numériquement ou par consignes analogiques lesdits paramètres (35-36) du moteur imposés par le variateur (12), - le paramètre (35) de couple correspondant à une valeur de pression induite dans le circuit hydraulique (30), - le paramètre (36) de vitesse de rotation correspondant à une valeur de débit induite dans le circuit hydraulique (30).The present invention relates to a hydraulic system (10) comprising: - a reservoir (20) containing a fluid (33), - a hydraulic circuit (30) under pressure, - a pump (18) capable of taking the fluid (33). ) of the tank (20) to discharge into the hydraulic circuit (30), and - a motor (14) actuating the pump (18), characterized in that it further comprises: - a variator (12) controlling at least two parameters (35-36) of the motor (14), a torque and a rotation speed, and - a control circuit (11) able to control numerically or by analog setpoints said motor parameters (35-36) imposed by the variator (12), - the torque parameter (35) corresponding to a pressure value induced in the hydraulic circuit (30), - the rotational speed parameter (36) corresponding to a flow rate value induced in the hydraulic circuit ( 30).

Description

SYSTEME HYDRAULIQUE A CONTROLE ELECTRONIQUE DE PRESSION ET DE DEBIT Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des systèmes hydrauliques, et concerne plus particulièrement les systèmes hydrauliques dont la précision de la pression est importante et/ou un contrôle du débit est nécessaire. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la réalisation de groupe hydraulique ou la réalisation de système de pilotage de vérin hydraulique contrôlé en vitesse, position et effort par un automate ou un système de commande numérique. Par exemple, l'invention peut être appliquée pour réguler la pression de système de presse, d'une presse à étirer, le contrôle d'un axe hydraulique équipant des machines outils et la réalisation de groupe hydraulique. Etat de la technique Il existe deux systèmes classiques de génération d'une pression donnée dans un système hydraulique. Le premier système comprend une pompe apte à pomper un fluide depuis un réservoir qui n'est pas sous pression et emmagasiner le fluide sous pression dans un accumulateur de pression. L'accumulateur de pression comporte alors un pressostat haut, déclenchant l'arrêt de la pompe lorsque la pression dans l'accumulateur dépasse un seuil haut, et un pressostat bas déclenchant la mise en marche de la pompe lorsque la pression dans l'accumulateur devient inférieure à un seuil bas. Ce système permet de créer une pression dans l'accumulateur comprise entre les seuils bas et haut. Cependant, la pression dans l'accumulateur est en constante variation. Le deuxième système utilise constamment la pompe pour générer de la pression dans l'accumulateur de pression et l'accumulateur est équipé d'une 3 0 soupape (limiteur de pression) qui limite la pression à une pression de référence en renvoyant le surplus de débit au réservoir. Ce système permet d'obtenir une pression sensiblement constante. Cependant, il entraine de nombreuses pertes d'énergie puisque la pompe est constamment en fonctionnement. Exposé de l'invention La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant une solution qui permet de générer une pression sensiblement constante et de contrôler le débit sans nécessiter une sur-utilisation de la pompe. A cet effet, la présente invention concerne, dans son acception la plus générale, un système hydraulique comprenant un réservoir contenant un fluide, un circuit hydraulique sous pression, une pompe apte à prélever le fluide du réservoir pour le déverser dans le circuit hydraulique, et un moteur actionnant la pompe, le système hydraulique comportant en outre un variateur contrôlant au moins deux paramètres du moteur, un couple et une vitesse de rotation, et un circuit de commande apte à commander numériquement lesdits paramètres du moteur imposés par le variateur, le paramètre de couple du moteur correspondant à une valeur de pression induite dans le circuit hydraulique, le paramètre de vitesse de rotation du moteur correspondant à une valeur de débit induite dans le circuit hydraulique.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the field of hydraulic systems, and more particularly relates to hydraulic systems whose pressure accuracy is important and / or a flow control is necessary. . The invention finds a particularly advantageous application for the realization of hydraulic unit or the realization of controlled hydraulic cylinder control system in speed, position and effort by a PLC or a numerical control system. For example, the invention can be applied to regulate press system pressure, a press to stretch, the control of a hydraulic axis equipping machine tools and the realization of hydraulic unit. STATE OF THE ART There are two conventional systems for generating a given pressure in a hydraulic system. The first system comprises a pump adapted to pump a fluid from a reservoir that is not under pressure and store the fluid under pressure in a pressure accumulator. The pressure accumulator then has a high pressure switch, triggering the shutdown of the pump when the pressure in the accumulator exceeds a high threshold, and a low pressure switch triggering the start of the pump when the pressure in the accumulator becomes below a low threshold. This system makes it possible to create a pressure in the accumulator between the low and high thresholds. However, the pressure in the accumulator is constantly changing. The second system constantly uses the pump to generate pressure in the pressure accumulator and the accumulator is equipped with a valve (pressure limiter) which limits the pressure to a reference pressure by returning excess flow. to the tank. This system makes it possible to obtain a substantially constant pressure. However, it causes many energy losses since the pump is constantly running. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention intends to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a solution which makes it possible to generate a substantially constant pressure and to control the flow without requiring over-use of the pump. For this purpose, the present invention relates, in its most general sense, to a hydraulic system comprising a reservoir containing a fluid, a hydraulic circuit under pressure, a pump capable of withdrawing the fluid from the reservoir to pour it into the hydraulic circuit, and a motor actuating the pump, the hydraulic system further comprising a variator controlling at least two motor parameters, a torque and a rotation speed, and a control circuit able to numerically control said motor parameters imposed by the drive, the parameter motor torque corresponding to a pressure value induced in the hydraulic circuit, the engine speed parameter corresponding to a flow rate value induced in the hydraulic circuit.

L'invention permet ainsi de pomper le fluide contenu dans le réservoir de sorte à obtenir une valeur de pression et un débit prédéterminée dans l'accumulateur ou dans le circuit hydraulique. La pompe est utilisée au minimum pour générer la pression et le débit souhaitée avec un minimum de consommation électrique. L'invention permet également la réalisation de « groupe hydraulique » avec une bonne stabilité de la pression et une importante économie d'énergie. Selon un mode de réalisation, le système hydraulique comporte un moyen de mesure de la pression dans le circuit hydraulique, la mesure de pression étant délivrée au circuit de commande. Ce mode de réalisation permet au circuit de commande une comparaison de la consigne de pression demandée et de la pression obtenue pour l'élaboration de la consigne de couple moteur (boucle asservissement). Le circuit de commande peut ainsi corriger directement la pression imposée à travers une variation des paramètres du moteur assurant une grande précision de la régulation de pression et avec une utilisation minimum de la pompe (économie d'énergie). Le circuit de commande peut également mettre en oeuvre des alarmes en cas de variation de la pression dans le circuit hydraulique. Selon un mode de réalisation, le système hydraulique comporte un vérin alimenté par le circuit hydraulique, les efforts du vérin dépendant de la pression du fluide dans le circuit hydraulique et la vitesse de déplacement du vérin dépendant du débit du fluide. Ce mode de réalisation permet de faire varier les efforts et la vitesse d'un vérin. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant pour un système de compactage ou de presse. Selon un mode de réalisation, le système hydraulique comporte un moyen de mesure de la position du vérin, la mesure de position du vérin étant délivrée au circuit de commande. Ce mode de réalisation permet au circuit de commande de contrôler les efforts, la vitesse et la position du vérin en fonction des déplacements du vérin. Ce mode de réalisation permet également au circuit de commande d'élaborer les consignes de vitesse et couple, permettant la gestion d'une boucle d'asservissement en vitesse et en position. Le circuit de commande peut ainsi corriger directement la pression imposée au vérin à travers une variation des paramètres du moteur couple et vitesse du moteur. Selon un mode de réalisation, le vérin étant un vérin double effet comprenant deux chambres, le système hydraulique comporte un distributeur apte à relier le circuit hydraulique à l'une ou l'autre des deux chambres du vérin double effet. Ce mode de réalisation permet de faire varier l'effort et la vitesse d'un vérin double effet dans les deux sens d'utilisation, par exemple pour contrôler un vérin destiné à des presses, des poinçonneuse et tous système demandant un contrôle en effort et vitesse bidirectionnel du vérin. 3005 703 4 Selon un mode de réalisation, le circuit de commande commande également le distributeur. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté à une application d'axes hydraulique piloté par un automate ou une commande numérique, par exemple axe hydraulique de machine outil d'usinage, presse à 5 étirer, plieuse, application robotique... Selon un mode de réalisation, le système hydraulique comporte un accumulateur de pression. Ce mode de réalisation permet de consommer ponctuellement plus de pression que le débit de la pompe. 10 Brève description des dessins On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, des modes de réalisation de l'invention, en référence aux Figures dans lesquelles : - la Figure 1 illustre un système hydraulique selon un premier mode 15 de réalisation, dans lequel le système hydraulique commande un vérin double effet contrôlé en effort, vitesse et position ; et - la Figure 2 illustre un système hydraulique selon un deuxième mode de réalisation, dans lequel le système hydraulique commande quatre actionneurs contrôlés en pression. 20 Description détaillée des modes de réalisation de l'invention La Figure 1 illustre un système hydraulique 10 à contrôle électronique de pression et de débit selon un premier mode de réalisation. Le système hydraulique 10 comprend un circuit de commande 11 commandant un variateur 25 12. Le variateur 12 contrôle un moteur 14 sans balai (également appelé moteur « brushless ») représenté schématiquement par un circuit d'alimentation des enroulements 15 et un capteur de position 16. Un moteur sans balai comprend un rotor muni de plusieurs aimants permanents et d'un capteur de position 16 rotorique. Un stator du moteur 14 est alimenté suivant trois phases pour induire 30 un champ magnétique tournant entrainant le rotor. Lorsque le rotor tourne, le capteur de position 16 envoie un signal de position 37 au variateur 12 afin que les changements de phases du moteur 14 anticipent la position du rotor. Ce signal de position 37 de la Figure 1 peut varier de technologie suivant le type et le fabriquant du variateur et du moteur sans changer l'invention. Ce mode d'utilisation d'un moteur 14 sans balai avec un variateur 12 permet d'éviter des phénomènes de glissement du rotor améliorant ainsi la précision de commande du rotor du moteur 14. Le variateur 12 est commandé par le circuit de commande 11 suivant un paramètre de couple 35 et un paramètre de vitesse 36. Ces deux paramètres 35-36 permettent de calibrer la rotation du rotor du moteur 14. En variante, l'invention peut fonctionner avec d'autres types de moteur synchrone ou asynchrone.The invention thus makes it possible to pump the fluid contained in the reservoir so as to obtain a pressure value and a predetermined flow rate in the accumulator or in the hydraulic circuit. The pump is used as a minimum to generate the desired pressure and flow with a minimum of power consumption. The invention also allows the realization of "hydraulic group" with good pressure stability and significant energy savings. According to one embodiment, the hydraulic system comprises a means for measuring the pressure in the hydraulic circuit, the pressure measurement being delivered to the control circuit. This embodiment makes it possible for the control circuit to compare the requested pressure setpoint and the pressure obtained for generating the motor torque setpoint (servo loop). The control circuit can thus directly correct the pressure imposed through a variation of the motor parameters ensuring a high accuracy of the pressure regulation and with a minimum use of the pump (energy saving). The control circuit can also implement alarms in case of variation of the pressure in the hydraulic circuit. According to one embodiment, the hydraulic system comprises a cylinder powered by the hydraulic circuit, the forces of the cylinder depending on the fluid pressure in the hydraulic circuit and the speed of movement of the cylinder depending on the fluid flow. This embodiment makes it possible to vary the forces and the speed of a jack. This embodiment is particularly interesting for a compaction system or press. According to one embodiment, the hydraulic system comprises a means for measuring the position of the cylinder, the position measurement of the cylinder being delivered to the control circuit. This embodiment allows the control circuit to control the forces, the speed and the position of the cylinder according to the movements of the cylinder. This embodiment also allows the control circuit to develop the speed and torque instructions, allowing the management of a servo loop in speed and position. The control circuit can thus directly correct the pressure imposed on the cylinder through a variation of the engine torque and speed motor parameters. According to one embodiment, the cylinder being a double-acting cylinder comprising two chambers, the hydraulic system comprises a distributor adapted to connect the hydraulic circuit to one or other of the two chambers of the double-acting cylinder. This embodiment makes it possible to vary the force and the speed of a double-acting cylinder in both directions of use, for example to control a jack intended for presses, punch presses and any system requiring control in effort and bidirectional speed of the cylinder. According to one embodiment, the control circuit also controls the distributor. This embodiment is particularly suitable for a hydraulic axes application controlled by an automaton or a numerical control, for example a hydraulic axis of a machine tool, a stretching press, a folder, a robotic application, etc. According to a method of realization, the hydraulic system comprises a pressure accumulator. This embodiment makes it possible to consume punctually more pressure than the flow rate of the pump. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood from the following description, purely for explanatory purposes, of the embodiments of the invention, with reference to the figures in which: FIG. hydraulic system according to a first embodiment, wherein the hydraulic system controls a double effect jack controlled in effort, speed and position; and - Figure 2 illustrates a hydraulic system according to a second embodiment, wherein the hydraulic system controls four pressure-controlled actuators. DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 illustrates a hydraulic system 10 with electronic control of pressure and flow rate according to a first embodiment. The hydraulic system 10 comprises a control circuit 11 controlling a drive 12. The drive 12 controls a brushless motor 14 (also called a "brushless motor") schematically represented by a winding supply circuit 15 and a position sensor 16 A brushless motor comprises a rotor having a plurality of permanent magnets and a rotor position sensor. A stator of the motor 14 is fed in three phases to induce a rotating magnetic field driving the rotor. When the rotor rotates, the position sensor 16 sends a position signal 37 to the controller 12 so that the phase changes of the motor 14 anticipate the position of the rotor. This position signal 37 of Figure 1 may vary in technology depending on the type and manufacturer of the drive and the motor without changing the invention. This mode of use of a brushless motor 14 with a variator 12 makes it possible to avoid rotor slip phenomena thus improving the control precision of the rotor of the motor 14. The variator 12 is controlled by the following control circuit 11 a torque parameter 35 and a speed parameter 36. These two parameters 35-36 make it possible to calibrate the rotation of the rotor of the motor 14. In a variant, the invention can operate with other types of synchronous or asynchronous motor.

Le moteur 14 entraine une pompe hydraulique 18 prélevant un fluide 33 contenu dans un réservoir 20, par un conduit de pompage 45, pour le déverser dans un circuit hydraulique 30 sous pression. Le circuit hydraulique 30 sous pression est connecté à un vérin double effet 22 par l'intermédiaire d'un distributeur 21. Le vérin double effet 22 comporte deux chambres 23-24 actionnant un piston 25, une première chambre 23 est reliée au distributeur 21 par le conduit 40 et une deuxième chambre 24 est reliée au distributeur 21 par le conduit 41. Le distributeur 21 permet de relier le circuit hydraulique 30 sous pression à l'une des deux chambres 23-24 du vérin double effet 22, l'autre chambre 23- 24 étant reliée à un conduit de vidange 46 déversant le fluide 33 contenu dans cette chambre dans le réservoir 20. Dans l'exemple de la Figure 1, le circuit hydraulique 30 est relié à la deuxième chambre 24 et la première chambre 23 est reliée au conduit de vidange 46. La position du distributeur 21 est commandée par un signal de commande 38 émit par le circuit de commande.The motor 14 drives a hydraulic pump 18 collecting a fluid 33 contained in a tank 20, by a pumping conduit 45, for discharging into a hydraulic circuit 30 under pressure. The hydraulic circuit 30 under pressure is connected to a double-acting cylinder 22 via a distributor 21. The double-acting cylinder 22 comprises two chambers 23-24 actuating a piston 25, a first chamber 23 is connected to the distributor 21 by the duct 40 and a second chamber 24 is connected to the distributor 21 by the duct 41. The distributor 21 is used to connect the hydraulic circuit 30 under pressure to one of the two chambers 23-24 of the double-acting cylinder 22, the other chamber 23- 24 being connected to a discharge conduit 46 discharging the fluid 33 contained in this chamber into the reservoir 20. In the example of Figure 1, the hydraulic circuit 30 is connected to the second chamber 24 and the first chamber 23 is connected to the drain conduit 46. The position of the distributor 21 is controlled by a control signal 38 emitted by the control circuit.

La pression et le débit du circuit hydraulique 30 est directement réglée par les paramètres 35, 36 du moteurs 14 contrôlés par le circuit de commande 11. Ainsi, dans l'exemple de la Figure 1, le circuit de commande 30 peut commander la pression et le débit dans la deuxième chambre 24 du vérin double effet 22. La valeur de pression de chaque chambre 23-24 du vérin double effet 22 est directement correspondante à un effort exercé par le piston 25. La vitesse de déplacement du piston est directement proportionnelle au débit généré par la pompe 18. Le circuit de commande 30 peut donc faire varier l'effort et la vitesse de déplacement du piston 25 en fonction des besoins de l'application. Le système hydraulique 10 de la Figure 1 montre également un moyen 31 de mesure de la position du piston 25. Ce moyen 31 de mesure peut prendre toutes les formes connues telles que les dispositifs optiques, électroniques ou mécaniques. Le moyen 31 de mesure émet un signal de position du piston 25 à destination du circuit de commande 11 qui peut ainsi comparer la mesure de position du piston 25 à la consigne de position et de générer la nouvelle consigne de vitesse 36. Ce moyen 31 de mesure permet donc au système de commande 11 de corriger les paramètres 35-36 imposés au moteur 14 en fonction de la position mesurée. Dans ce cas le circuit de commande 11 est suivant l'application un automate programmable industriel ou une commande numérique pour les applications plus complexes. On entend par « automate programmable », un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel ou combinatoire. En pratique, un automate programmable se distingue d'un circuit de commande par la simplicité de sa programmation ainsi que par une taille d'implantation réduite. On entend par « commande numérique » le système de commande qui exécute un programme et contrôle les mouvements d'une machine ou d'une installation composé d'un ou plusieurs axes qui peuvent être électriques ou dans notre cas hydrauliques. Les applications les plus communes d'utilisation de commande numérique sont l'usinage avec enlèvement de matière (tournage, fraisage), la rectification, le pliage et la mise en forme de métal (plieuse, presse à étirer) et les applications robotiques. La Figure 2 montre un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le circuit de commande correspond à un automate programmable 13 ou 3 0 à un système électronique dédié dans le cas ou ce système serait produit en série importante. Le circuit hydraulique 30 est complété par un accumulateur 33. L'accumulateur 32 correspond à un réservoir sous pression permettant de palier à des chutes de pression si la consommation est ponctuellement plus importante que le débit de la pompe. La pression est commandé par l'automate programmable 13 en pilotant la consigne de couple 35 du variateur.The pressure and the flow rate of the hydraulic circuit 30 are directly regulated by the parameters 35, 36 of the motors 14 controlled by the control circuit 11. Thus, in the example of FIG. 1, the control circuit 30 can control the pressure and the flow rate in the second chamber 24 of the double-acting cylinder 22. The pressure value of each chamber 23-24 of the double-acting cylinder 22 is directly corresponding to a force exerted by the piston 25. The speed of movement of the piston is directly proportional to the The flow generated by the pump 18. The control circuit 30 can therefore vary the force and the speed of movement of the piston 25 according to the needs of the application. The hydraulic system 10 of Figure 1 also shows a means 31 for measuring the position of the piston 25. This measurement means 31 can take all known forms such as optical, electronic or mechanical devices. The measuring means 31 emits a position signal from the piston 25 to the control circuit 11, which can thus compare the position measurement of the piston 25 with the position setpoint and generate the new speed setpoint 36. This means 31 of FIG. measurement thus allows the control system 11 to correct the parameters 35-36 imposed on the motor 14 as a function of the measured position. In this case the control circuit 11 is according to the application an industrial programmable controller or a numerical control for more complex applications. The term "PLC", a programmable electronic device for the control of industrial processes by a sequential or combinatorial processing. In practice, a programmable controller differs from a control circuit by the simplicity of its programming as well as a reduced implantation size. The term "digital control" means the control system that executes a program and controls the movements of a machine or an installation consisting of one or more axes that can be electric or in this case hydraulic. The most common applications for numerical control use are machining with material removal (turning, milling), grinding, bending and shaping of metal (bending, stretching press) and robotic applications. FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in which the control circuit corresponds to a programmable logic controller 13 or 30 to a dedicated electronic system in the case where this system would be produced in large series. The hydraulic circuit 30 is completed by an accumulator 33. The accumulator 32 corresponds to a pressure tank for bearing pressure drops if the consumption is punctually greater than the flow rate of the pump. The pressure is controlled by the PLC 13 by controlling the torque setpoint 35 of the drive.

Dans le cas de la Figure 2, le système hydraulique 10 alimente quatre actionneurs hydraulique 26-29 par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation 43 et d'un accumulateur 32. Les actionneurs 26-29 hydrauliques peuvent être de tous types connus tels que les vérins et les actionneurs rotatifs. Les actionneurs peuvent être commandés indépendamment par un circuit de contrôle externe ou directement par l'automate programmable 13. Le mode de réalisation de la Figure 2 permet ainsi de contrôler plusieurs actionneurs avec une pression contrôlée. Le système hydraulique 10 peut alimenter autant d'actionneur que le débit de la pompe et les cycles d'utilisation des actionneurs le permettent.In the case of FIG. 2, the hydraulic system 10 supplies four hydraulic actuators 26-29 via a supply duct 43 and an accumulator 32. The hydraulic actuators 26-29 can be of any known type. such as cylinders and rotary actuators. The actuators can be controlled independently by an external control circuit or directly by the PLC 13. The embodiment of FIG. 2 thus makes it possible to control several actuators with a controlled pressure. The hydraulic system 10 can supply as much actuator as the flow rate of the pump and the operating cycles of the actuators allow it.

Claims (7)

REVENDICATIONS1. Système hydraulique (10) comprenant : - un réservoir (20) contenant un fluide (33), - un circuit hydraulique (30) sous pression, - une pompe (18) apte à prélever le fluide (33) du réservoir (20) pour le déverser dans le circuit hydraulique (30), et - un moteur (14) actionnant la pompe (18), caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un variateur (12) contrôlant au moins deux paramètres (35-36) du moteur (14), un couple et une vitesse de rotation, et - un circuit de commande (11) apte à commander numériquement lesdits paramètres (35-36) du moteur imposés par le variateur (12), - le paramètre (35) de couple du moteur (14) correspondant à une valeur de pression induite dans le circuit hydraulique (30), - le paramètre (36) de vitesse de rotation du moteur (14) correspondant à une valeur de débit induite dans le circuit hydraulique (30).REVENDICATIONS1. Hydraulic system (10) comprising: - a reservoir (20) containing a fluid (33), - a hydraulic circuit (30) under pressure, - a pump (18) capable of withdrawing the fluid (33) from the reservoir (20) for pouring it into the hydraulic circuit (30), and - a motor (14) actuating the pump (18), characterized in that it further comprises: - a variator (12) controlling at least two parameters (35-36) of the motor (14), a torque and a rotational speed, and - a control circuit (11) able to digitally control said motor parameters (35-36) imposed by the variator (12), - the parameter (35) motor torque (14) corresponding to a pressure value induced in the hydraulic circuit (30), - the motor speed parameter (36) (14) corresponding to a flow rate value induced in the hydraulic circuit (30). ). 2. Système hydraulique (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de mesure de la pression dans le circuit hydraulique (30), la mesure de pression étant délivrée au circuit de commande (11).2. hydraulic system (10) according to claim 1, characterized in that it comprises a means for measuring the pressure in the hydraulic circuit (30), the pressure measurement being delivered to the control circuit (11). 3. Système hydraulique (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin (22) alimenté par le circuit hydraulique (30), les efforts du vérin (22) dépendant de la pression du fluide (33) dans le circuit hydraulique (30) et la vitesse de déplacement du vérin (22) dépendant du débit du fluide (33).3. Hydraulic system (10) according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a jack (22) supplied by the hydraulic circuit (30), the forces of the cylinder (22) depending on the fluid pressure (33). ) in the hydraulic circuit (30) and the speed of movement of the cylinder (22) depending on the flow rate of the fluid (33). 4. Système hydraulique (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce 3 0 qu'il comporte un moyen (31) de mesure de la position du vérin (22), la mesure de position du vérin (22) étant délivrée au circuit de commande (11).4. Hydraulic system (10) according to claim 3, characterized in that it comprises a means (31) for measuring the position of the jack (22), the position measurement of the jack (22) being delivered to the circuit control (11). 5. Système hydraulique (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, le vérin (22) étant un vérin double effet comprenant deux chambres (23- 3005 703 9 24), le système hydraulique (10) comporte un distributeur (21) apte à relier le circuit hydraulique (30) à l'une ou l'autre des deux chambres (23-24) du vérin double effet. 55. hydraulic system (10) according to claim 3 or 4, characterized in that, the cylinder (22) being a double-acting cylinder comprising two chambers (23- 3005 703 9 24), the hydraulic system (10) comprises a distributor (21) adapted to connect the hydraulic circuit (30) to one or the other of the two chambers (23-24) of the double-acting cylinder. 5 6. Système hydraulique (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande (11) commande également le distributeur (21).Hydraulic system (10) according to claim 5, characterized in that the control circuit (11) also controls the distributor (21). 7. Système hydraulique (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur de pression (32). 10 157. Hydraulic system (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a pressure accumulator (32). 10 15
FR1354322A 2013-05-14 2013-05-14 HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW Active FR3005703B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1354322A FR3005703B1 (en) 2013-05-14 2013-05-14 HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1354322A FR3005703B1 (en) 2013-05-14 2013-05-14 HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3005703A1 true FR3005703A1 (en) 2014-11-21
FR3005703B1 FR3005703B1 (en) 2016-08-19

Family

ID=48856890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1354322A Active FR3005703B1 (en) 2013-05-14 2013-05-14 HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3005703B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021191494A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut A load sensing control system and a method for controlling a hydraulic system
CN114270052A (en) * 2019-09-20 2022-04-01 日立建机株式会社 Construction machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6205780B1 (en) * 1996-01-10 2001-03-27 Aeroquip-Vickers International Gmbh Low-loss drive system for a plurality of hydraulic actuators
DE102007007005A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Electrohydraulic control arrangement
EP1965083A1 (en) * 2006-08-30 2008-09-03 Daikin Industries, Ltd. Hydraulic unit and method of controlling speed of motor in hydraulic unit
WO2009102740A2 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 Parker-Hannifin Corporation Flow management system for hydraulic work machine
DE102010020132A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Hydac Electronic Gmbh Drive system with at least one hydraulic actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6205780B1 (en) * 1996-01-10 2001-03-27 Aeroquip-Vickers International Gmbh Low-loss drive system for a plurality of hydraulic actuators
EP1965083A1 (en) * 2006-08-30 2008-09-03 Daikin Industries, Ltd. Hydraulic unit and method of controlling speed of motor in hydraulic unit
DE102007007005A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Electrohydraulic control arrangement
WO2009102740A2 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 Parker-Hannifin Corporation Flow management system for hydraulic work machine
DE102010020132A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Hydac Electronic Gmbh Drive system with at least one hydraulic actuator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114270052A (en) * 2019-09-20 2022-04-01 日立建机株式会社 Construction machine
CN114270052B (en) * 2019-09-20 2024-04-09 日立建机株式会社 Engineering machinery
WO2021191494A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut A load sensing control system and a method for controlling a hydraulic system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3005703B1 (en) 2016-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5202727B2 (en) Cooling fan driving device and fan rotation speed control method
CN107002717A (en) Self contained energy-conserving hydraulic actuator system
US11917953B2 (en) Irrigation system with transient state speeds of movement
JP6149819B2 (en) Swivel control device for construction machinery
JP6899627B2 (en) Fluid circuits and machines with fluid circuits
FR3005703A1 (en) HYDRAULIC SYSTEM WITH ELECTRONIC CONTROL OF PRESSURE AND FLOW
TW201513977A (en) Hydraulic pulse tool having a shutoff function and shutoff control method used in same
CN102889254A (en) Dual-drive servo valve and control method thereof
CN110031217A (en) Life prediction system for deceleration device
JP2003230939A (en) Rotational angle control method for turntable of disk turner for forging press
CN109914515B (en) Swing operation control system and method
JP2019027410A (en) Hydraulic drive device
JP2578371B2 (en) Displacement control device for variable displacement pump
FR3067087A1 (en) WORKING MACHINE WITH AN ACCESSORY APPARATUS
JP6730058B2 (en) Control systems and equipment for power wrenches
CN104100508A (en) Use of a motor-driven speed-variable hydraulic pump as a hydrostatic transmission
JP2014134185A (en) Oil pump
EP3018346A1 (en) Power control device of a hydraulic pump
JP2019183727A (en) Inverter drive hydraulic device
JP2019183944A (en) Inverter drive hydraulic device
JP2005121020A (en) Control system for hydraulic pump
CN103639894A (en) Double feeding system of numerical control honing machine
CN115355345A (en) Data analysis-based electric valve feedback control system and method
JP3027531B2 (en) Turning control circuit for construction machinery, etc.
KR101654746B1 (en) Control unit for preload of bearing which used in spindle of machining center

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12