電液伺服閥的頻率響應特性曲線,你讀懂了嗎( 液壓傳動與控制)
電液伺服閥的動態特性一般用頻率響應或瞬態響應表示,因為瞬態響應比較簡單,此處不討論。
伺服閥動態測試時,當改變輸入信號的頻率,輸出信號也將出現幅值和相位的變化。頻率響應特性就是頻率響應的幅值和相位與諧波輸入頻率ω的關系特性,包括幅頻特性和相頻特性。
兩個概念:幅值比和相位差
幅值比
在某一指定的頻率值下輸出流量與輸入電流的振幅比A1,除以基準低頻時輸出流量與輸入電流的振幅比Ao0,即為該指定頻率時的幅值比A1/Ao。常以1~10Hz作為基準低頻。幅值比A1/Ao是無因次量,通常取20lg(A1l/Ao)的值來衡量幅值比,201g(A1/Ao)的單位為dB。
頻寬
頻寬即A1/Ao=0.707,或20lg(A1/Ao0)=-3dB時的頻率值。
一般規定A1由Ao下降3dB時的頻率(即輸出流量為基準頻率時輸出流量的70.7%) 為系統的截止頻率。它表示超出此頻率后, 輸出就急劇衰減, 跟不上輸入。在此截止頻率處,近似幅頻伯德圖與精確值最大誤差約-3dB。
相位差
輸入電流及輸出流量作正弦變化時,輸出與輸入的相位差。即輸出與輸入之間不會完全同步,存在滯后現象。
相頻寬
輸出流量與輸入電流的相位差為滯后90°時的頻率值。
關于伯德圖的繪制
幅頻特性和相頻特性的橫坐標w均用以10為底的對數值分度,但需要注意習慣標識。
如何查看伺服閥樣本上的頻率響應曲線
在選擇伺服閥時,我們必須根據質量系統的頻率響應要求,選擇合適頻寬的伺服閥。頻寬值越大,閥響應越快。但是,并不意味著我們在選用伺服閥的時候,一味的選擇高頻響的伺服閥,因為這意味此類閥會有更高的制造精度和成本,而對系統來說并不經濟。頻寬過低會影響系統的響應速度,過高會使高頻傳到負載上去。
伺服閥的頻率響應隨油溫、供油壓力、回油壓力及輸入電流幅值的變化而變化。
原則上來說,伺服閥的頻寬是油缸負載質量系統固有頻率的3~5倍即可滿足要求(油缸負載質量系統通常是系統要求頻寬的5~10倍)。
最常規的測試方法,即在空載條件下,取輸入正弦電流信號變頻而不變振幅,并取輸入電流振幅峰間值為二分之一額定電流,即士25%額定電流,測出輸出流量和輸入控制電流之間的幅頻特性及相頻特性。為了更好利用伺服閥,伺服閥廠商通常會示出不同給定信號下(相對于不同百分比的額定輸入)該閥所能達到的最大頻率。給定信號百分比越小,閥響應越快,也即閥芯動作的行程越短。
在查看頻率響應曲線的時候,我們會有一個幅頻特性和一個相頻特性,因此需要同時查看兩個特性下對應的頻率值,但是通常情況下,幅頻特性對應的閥的頻寬值要低一些,查看此即可。
如下圖D661-xxxx所示,若查看25%給定信號對應的特性曲線,幅頻特性-3db時頻率大約60Hz,但是看相頻特性在-90°時,其對應頻率約70Hz。取小值,因此該閥頻寬即為60Hz。
D661-xxxx頻率響應曲線
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP




















