圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)


1.直動式閥

主閥閥芯直接由力馬達驅動。這種閥也稱之為單級閥。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖1

2.先導式閥

主級閥閥芯由先導級驅動,通常先導級為電-機械轉換器,液壓放大。這種閥可設計成2級或3級閥。圖示例為2級閥。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖2

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。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 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系。通常在正負給定信號變化區間,用連續點來表示。流量曲線可分為三個區間:零位區間Null Region、正常工作區間Normal Region和飽和區間Saturation Region。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 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系。圖示顯示了在零位區間控制流量與輸入信號的比值關系,表現為斜坡大小。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。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖7

閥芯和閥套或閥體具有很精密的裝配對應關系。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖8

6.正遮蓋

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

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖9

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖10

7.負遮蓋

負遮蓋時,零位區間的流量曲線斜坡快速上升,區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

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖13

b. 在泄油管測量流量

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 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。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖15

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

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖16

壓力增益表示壓差△P與輸入信號之間的關系。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖17

11.滯環

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,具體需要參考產品樣本。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 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.動態特性

閥的動態特性采用兩種方式來表達,一是階躍響應,二是頻率響應。閥的動態特性非常重要,其影響著開環或閉環系統的動態性能。

階躍響應:閥芯位置相對于階躍信號的響應時間,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時間來計算該閥的頻寬。

圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖19

頻率響應: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系。頻率響應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,用對數的型式來表達。頻率響應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語和性能特征( 液壓傳動與控制)的圖21

13.開環和閉環控制

開環控制:目標設定值輸出無反饋。

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閉環控制:輸出有反饋,并與輸入值比較,得到的誤差不斷校正輸出值,直至達到目標設定。

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