圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)


1.直動式閥

主閥閥芯直接由力馬達驅(qū)動。這種閥也稱之為單級閥。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖1

2.先導(dǎo)式閥

主級閥閥芯由先導(dǎo)級驅(qū)動,通常先導(dǎo)級為電-機械轉(zhuǎn)換器,液壓放大。這種閥可設(shè)計成2級或3級閥。圖示例為2級閥。

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3.額定流量Qn

在額定電流為100%,比例閥壓差10bar或者伺服閥壓差為70bar時,閥具有的控制流量。每個具體工作點的流量與其壓差有關(guān)。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖3

曲線顯示了MOOG D680系列不同型號的閥在不同壓差情況下,流量的變化曲線。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖4

4.流量曲線和流量增益

流量曲線代表著控制流量與輸入信號之間的關(guān)系。通常在正負給定信號變化區(qū)間,用連續(xù)點來表示。流量曲線可分為三個區(qū)間:零位區(qū)間Null Region、正常工作區(qū)間Normal Region和飽和區(qū)間Saturation Region。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖5

流量增益是控制流量與輸入信號比值的關(guān)系。圖示顯示了在零位區(qū)間控制流量與輸入信號的比值關(guān)系,表現(xiàn)為斜坡大小。由于遮蓋的影響,零位流量增益可在0(正遮蓋)和200%(負遮蓋)之間變化。

Moog認為,對于具有Axis cut的伺服閥閥芯,零位流量增益在50%和200%之間。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖6

5.零遮蓋(axis cut)

零遮蓋閥芯的流量特性理論上是線性很好的曲線。

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閥芯和閥套或閥體具有很精密的裝配對應(yīng)關(guān)系。

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6.正遮蓋

正遮蓋時,零位區(qū)間的流量曲線斜坡急速下降,區(qū)間大小取決于遮蓋量多少。完整的遮蓋區(qū)間也叫作死區(qū)。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖9

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7.負遮蓋

負遮蓋時,零位區(qū)間的流量曲線斜坡快速上升,區(qū)間大小取決于負遮蓋量多少。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖11

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖12

8.流量曲線的測試方法

流量曲線測試可以采用不同的方法。

a. 在閥口A(C1)和B(C2)測量流量

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b. 在泄油管測量流量

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖14

9.零位泄露

閥在零位的總泄漏量,不同的遮蓋量泄露曲線不同。

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10.壓力增益

負載壓降是在A口(C1)和B口(C2)的差值。即△P=Pa-Pb

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壓力增益表示壓差△P與輸入信號之間的關(guān)系。

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11.滯環(huán)

在正負信號變化時,同樣的輸出(流量、壓力或閥芯位置等)條件下,輸入信號的最大差值。此外,也有按照輸出差值來考慮的,具體需要參考產(chǎn)品樣本。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖18

12.分辨率

為了使輸出量(流量、壓力或者閥芯位置)產(chǎn)生變化所需要的輸入量的變化值。分辨率通常在輸入信號改變方向時測得。參見上圖。

13.動態(tài)特性

閥的動態(tài)特性采用兩種方式來表達,一是階躍響應(yīng),二是頻率響應(yīng)。閥的動態(tài)特性非常重要,其影響著開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能。

階躍響應(yīng):閥芯位置相對于階躍信號的響應(yīng)時間,以時間來測量,典型是從0到100%。作為估算,也可以通過閥的階躍響應(yīng)時間來計算該閥的頻寬。

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頻率響應(yīng):正弦信號幅值不變,改變頻率的時候所得到的控制流量相對于輸入信號的關(guān)系。頻率響應(yīng)是在某一具體的頻率范圍,用幅值比(dB)和相位角(°)來表達。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖20

伯德圖:繪制不同的測量點,用對數(shù)的型式來表達。頻率響應(yīng)通常基于不同的給定信號,如10% , 25% , 90%。

圖文解說比例閥和伺服閥的術(shù)語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖21

13.開環(huán)和閉環(huán)控制

開環(huán)控制:目標(biāo)設(shè)定值輸出無反饋。

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閉環(huán)控制:輸出有反饋,并與輸入值比較,得到的誤差不斷校正輸出值,直至達到目標(biāo)設(shè)定。

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