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調速器機械系統的選型

更新日期:2007-08-02  作者:  來源:光學精密機械網(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

調速器機械液壓系統分為哪些類型?調速器機械系統如何選型?

調速器機械液壓系統隨電液轉換方式的不同,分為:電液轉換器類、比例伺服閥類、數字閥類及電機類。其中電機類還分為步進電機和伺服電機兩類。

水輪機微機調速器是一個典型的數字式液壓位置伺服系統,數字式液壓位置伺服系統按電液轉換環節接口控制方式主要分為兩大類:間接數字控制和直接數字控制。

間接數字控制是指電液伺服系統通過D/A轉換環節,以模擬量接口實現數字控制。比例伺服閥采用4~20mA的線性電流作為驅動信號,微機調節器必須通過D/A轉換環節,以模擬量接口實現控制,因此比例伺服閥調速器是一個典型的間接控制方式的數字式液壓位置伺服系統。傳統的各類伺服閥也都屬于這類伺服系統。

隨著計算機技術在流體控制系統中的大量應用,數字化成了一種必然的趨勢。與間接數字控制方法相反,控制量不通過D/A接口,直接以數字開關信號與電液伺服系統接口實現數字控制的方式稱為直接數字控制。目前主要有以下兩種方式實現:

其一是利用數字執行元件——步進電機加適當的旋轉—直線運動轉換機構驅動閥芯實現直接數字控制,由于這類數字控制元件一般按步進的方式工作,因而常稱為步進式數字閥或離散式比例閥。通過合理的設計,這類閥具用重復精度高及無滯環的優點。 字串1

其二是對高速開關閥的(脈寬或脈沖調制)控制。通過控制開關元件的通斷時間比,以獲得在某一段時間內流量的平均值,進而實現對下一級執行機構的控制。在流體動力系統中,這種控制方式的控制信號是開關量,因而是直接數字控制。該控制方式具有不堵塞、抗污染能力強及結構簡單的優點。 字串2

采用間接控制方式構成的系統通過D/A接口實現數字控制,這種方法存在如下缺點:(1)由于控制器中存在著模擬電路,易于產生溫飄和零飄,這不僅使得系統易受溫度變化的影響;同時,也使得控制器對伺服閥本身的非線性因素如死區、滯環等難以實現徹底補償。(2)用于驅動比例閥和伺服閥的比例電磁鐵和力矩馬達存在著固有的磁泄現象,導致閥的外控制特性表現出2%-8%的滯環,采用閥芯位置檢測和反饋等閉環控制的方法可以基本消除比例閥的滯環,但卻使閥的造價大大增加,結構復雜,可靠性降低。(3)由于結構特點所決定,比例電磁鐵的磁路一般只能由整體式磁性材料構成,在高頻信號作用下,由鐵損而引起的溫升較為嚴重。因此直接數字控制方式明顯優于間接數字控制方式。

作為直接數字控制方式的步進式數字閥和開關閥相比較:步進式數字閥按步進的方式工作,具用重復精度高及無滯環的優點。但是,步進式數字閥通過閥芯的步進運動將輸入的信號量轉化為相應的步數(脈沖數),因而存在著量化誤差,通過增加閥的工作步數可以減小量化誤差,但卻使閥的響應速度大大降低。同時,步進式調速器必須保留有引導閥和主配結構,造成步進式調速器的結構較復雜,加工件較多,不具有良好的通用互換性。

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