由于維護成本不斷上漲，MPG的客戶不再愿意使用卡車的柴油發動機為車載起重機供能，而是選擇了電機。（MPG）

丹佛斯扭矩限制泵為MPG的卡車車載電動起重機提供了性能和效率。

電氣化不僅僅是將柴油發動機替換為電機這么簡單，還要求對連接系統——特別是液壓系統——進行徹底審查。如果要在電動設備中使用與傳統設備相同的組件，通常需要提高電池容量或增加電機尺寸。因此，OEM在推動設備電氣化時往往需要重新考慮效率和生產率問題。

土耳其機械制造集團MPG在為一家荷蘭客戶設計卡車車載電動起重機時對此深有體會。這家OEM的總部位于土耳其科尼亞，主要生產卡車車載液壓起重機（折臂或伸縮臂）、高空作業平臺和樹木移植機。

在該項目中，卡車本身的動力系統依然是柴油發動機，但起重機的動力系統將改為電動，后者在工作時將與室內電網和一臺室外發電動機相連。由于維護成本不斷上漲，客戶不再愿意使用卡車的柴油發動機為起重機供能，即使在室外作業時也是如此。

MPG查閱了起重機電驅動技術的相關文獻，并進行了實地調研和市場調研。項目團隊根據計算出的所需功率和設計的電氣圖和液壓回路圖選擇了合適的電機和驅動，并對其進行了測試。也正是在這時候，項目團隊遭遇了挑戰。

失速問題

MPG總經理Veysel Alver表示，“為了以最簡單的方式開發設備，我們先是設計了一個三相異步電機。當我們對現有設備的柱塞泵進行測試時，發現其性能未達到預期，同時還出現了電機失速的問題。在這種情況下，我們還需要在電機上安裝一個軟啟動器和一個逆變器。”

電子扭矩限制泵為柴油發動機帶來了同樣的防失速優勢，提高了機器的生產率。（MPG）

與用柴油發動機供能的液壓泵一樣，如果沒有扭矩限制器，當泵的流量和壓力達到最大時，用電機供能的泵也可能會失速。無論是發動機還是電機失速都會導致生產率下降，增加運營商的煩惱。

用電子扭矩限制泵取代了標準的壓力補償負載感應泵，消除了 MPG 遇到的電機失速問題。（MPG）

解決該問題的一種辦法是增加電機的尺寸，但MPG不希望這樣做，因為這將導致成本增加，還會占據更多空間。最終，MPG工程師決定使用扭矩限制泵解決這一問題。

電控扭矩限制器解決問題

相較于標準的壓力補償負載感應（PCLS）泵，配備電控扭矩限制器（ETL）的液壓泵具備更豐富的功能，非常適合配備電控架構的設備。ETL泵配備了電子控制器、角度傳感器和電動比例溢流閥，可主動控制泵消耗的功率或扭矩。此外，客戶也可使用軟件控制系統并調整泵的參數。

ETL分為被動式和主動式兩種。被動式ETL會識別系統中的變化（例如發動機輸出功率降低和電動機軸速降低等情況），然后進行相應的調整以補償扭矩。而主動式ETL控制系統則預先編入了原動機的實際扭矩或功率曲線，當速度或其他條件發生變化時，ETL會主動根據相應條件設置適當的扭矩。

主動式ETL的優勢在于具有更快的控制響應速度。實際上，OEM可以大膽采用尺寸超標的泵，因為這種泵覆蓋的操作范圍比響應速度較慢的泵更大。此外，在占空比邊界相同的情況下，增加流量也有利于加快設備的運轉速度或使其能夠同時執行更多操作，從而提高生產率。

此外，還可以使用機械扭矩控制器。這些控制器的部分功率管理功能與ETL相同，但某些方面不如ETL，比如它們無法覆蓋某些性能區域。

測試表明系統存在冗余

MPG測試了幾款市面上的扭矩控制解決方案。Alver說，“我們測試了一款液壓扭矩控制泵，發現很難手動調整扭矩限值。有些扭矩控制泵只能調整出廠設置參數，其他參數均不可調整。”

隨后，MPG測試了配備電控扭矩限制功能的丹佛斯45系列泵。測試結果顯示，45系列泵能夠在幾毫秒內自動將系統壓力主動提升至可用扭矩允許的最大值，同時還能避免失速。與泵連接的發動機或電機的轉速-扭矩圖已經上傳至ETL系統的控制器中，PLUS+1 GUIDE軟件會根據可用扭矩范圍和給定的發動機轉速來調節泵的控制參數。

根據系統要求和尺寸要求，項目團隊選擇了一個130cc的45系電控扭矩控制泵和一個MC012-112控制器。而且丹佛斯也提供了一個原型機并協助MPG進行了系統測試。經過測試，MPG工程師確定不需要增加發動機的尺寸，而且還可以從系統中去除幾個組件。

Alver指出，“我們使用45系ETL泵成功解決了電動機濕度的問題。無需使用軟啟動器和逆變器，只需借助PLUS+1軟件就可以輕松調節所需的最佳扭矩。”

一款適用于所有PCLS系統的泵

丹佛斯45系ETL泵減少了MPG卡車車載起重機的系統失速問題，從而提升了生產率；而且它無需使用更大尺寸的電機和驅動器以及其他組件，從而降低了成本；相較于標準的壓力補償負載敏感（PCLS）泵，丹佛斯45系ETL泵使系統效率提升了15%。

與標準 PCLS 泵相比，丹佛斯 45 系列 ETL 泵的效率也提高了 15%。（丹佛斯）

Alver表示，“借助我們生產的配備ETL泵的設備，客戶便可以輕松挑戰性能極限；借助PLUS+1軟件，我們能夠為客戶提供簡單易行的解決方案，使其快速應對任何系統變化。該解決方案的主要優勢正在于靈活性且易于實施。”

無論該系統當前是否具備功率管理功能，丹佛斯45系ETL泵可以應用于現有的任何PCLS系統上。而且45系ETL泵還可以直接替換任何機械扭矩控制泵。由于它通過軟件調整設備參數，因此無需更改泵硬件即可調整扭矩限制設置。由于一臺ETL泵可以覆蓋幾乎任何發動機或電動機的扭矩范圍，因此無需安裝多個部件以實現不同的扭矩設置。

Alver補充說，“借助45系ETL泵，我們不僅可以助力客戶實現電氣化，還可以滿足他們的不同需求。例如，有些客戶希望使用外部柴油發動機驅動起重機結構。通常情況下，這些發動機的性能和扭矩曲線都各不相同。但是，我們可以使用PLUS+1軟件來確定每臺柴油發動機的扭矩限值，從而選擇性能最高的柴油發動機。”

本文由丹佛斯動力系統高級客戶經理G?khan Avci和開路泵產品組合經理Vince Ewald共同撰寫，并向SAE投稿。