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阀控速度伺服控制系统,来了解一下

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2020.03.30
信息摘要:
阀控液压马达速度伺服系统实质上是节流式伺服系统,通过调节电液伺服阀开口大小来调节进入液压马达的流量,进而调节液压马达转速,使其与设定值保持一…

阀控液压马达速度伺服系统实质上是节流式伺服系统,通过调节电液伺服阀开口大小来调节进入液压马达的流量,进而调节液压马达转速,使其与设定值保持一致。此类系统由于伺服阀的频响很高,因此系统的响应很快、精度高、结构也较简单,但效率较低。一般用于中小功率和高精度场合。该类液压系统按其结构形式分为以下三种类型:串联阀控液压马达速度伺服系统(见图1),节流式并联阀控液压马达速度伺服系统(见图2)和补油式并联阀控渡压马达速度伺服系统(见图3)。

串联阀控液压马达速度伺服系统

1)串联阀控液压马达速度伺服系统。系统的构成是伺服阀串联于泵、马达之间,液压马达的转速由测速装置检测,经反馈构成速度闭环。系统的工作原理是:当液压马达的转速发生变化时,测速装置将实际速度信号反馈,与参考信号R进行比较并产生偏差e,控制器按e的大小,通过一定的控制律控制输入伺服阀的电流,改变伺服阀的开口大小,从而改变伺服阀的输出流量也即改变进入液压马达的流量,使马达的转速达到期望值。这种系统的特点是:由于伺服阀直接控制进入液压马达的流量,因此系统的频响较快;但由于系统中节流损失的存在,系统的效率很低,理论上最大效率只有30%;而且由于节流损失都转化为热量,系统温升很快。这种系统只适用于中、小功率场合。

节流式并联阀控液压马达速度伺服系统

(2)节流式并联阀控液压马达速度伺服系统。在此系统中,伺服阀并联在系统中,其结构如图2所示。系统的工作原理是:先给伺服阀一个预开口,预开口大小视液压马达转速范围和系统的泄漏而定,具体数据可根据实验确定。液压马达转速确定后,使旁路部分泄漏的流量达到需要调节的最大值。

如负载从零变化到满负荷时转速下降了15%,则使旁路泄漏部分的流量为系统总流量的15%。当外负载增大或温度升高时,液压马达转速下降,此时将伺服阀的开口减小,以补偿变量泵驱动电动机转差和泄漏所造成的流量减少,使马达转速恢复到设定值。反之,当外负载减小时,液压马达转速上升,此时将伺服阀的开口加大,增加系统的外泄漏以保持液压马达转速恒定。

这种系统的特点是:①由于伺服阀本身不带负载,所以频响很高,可使系统的调节时间大大缩短;②系统从旁路流回油箱的流量不大,旁路功耗较小,效率比串联阀控系统高,一般可达80%左右;③旁路的泄漏增加了系统阻尼,从而提高了系统的稳定性;④该系统的刚度较差。如果采用合适的调节手段,来弥补节流式并联阀控液压马达调速系统刚度差的弱点,那么该系统就可获得较快的调节时间和较高的效率。可用于高精度、大功率场合。

补油式并联阀控渡压马达速度伺服系统

(3)补油式并联阀控液压马达速度伺服系统。与节流式并联阀控系统相比,补油式并联阀控支路(见图3)有自己的单独能源,伺服阀工作于向系统补油状态。系统的工作原理是;当系统受到阶跃负载或负载扰动时,液压马达的转速发生变化,系统通过闭环控制方式调节旁路伺服阀的开口,从而调节进入马达的流量,实现对系统调速或稳速的目的。从系统原理来看,泵提供马达运转的主要流量,保证大功率系统稳态高效,伺服阀由于在旁路上未直接带动负载,能充分发挥其快速响应的特性,保证系统快速调节。当采用适当的控制率时,可使系统的调节时间变得很短。

该系统与节流式并联阀控系统相比有两个突出的优点:①旁路伺服阀有自己独立的供油系统,总是工作于向系统补油状态,从而使系统能获得较好的刚度;②伺服阀阀口压差不仅决定于系统压力,还受补油压力的影响,提高补油压力,可以提高系统的响应速度。

该系统适于解决大功率系统高效与快速调节的问题,特别对有些系统重点要求在阶跃负载作用时的动态调节性能时,可采用此系统。

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