执行元件的选择与设计4.ppt
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NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES NOTES PLC 远程控制 – 比例系统 当今机器控制通常采用电子控制器来实现,而比例阀在液压系统与电子控制器之间可提供一个简单接口。 比例系统的优点 电磁换向阀的响应时间 比例阀的最大优势就在于其电控能力,即通过电信号可无级控制其阀芯运动速度。 0.015 S 电磁换向阀的响应时间 根据电磁换向阀的通径大小和电源电压,其通电响应时间约为15ms。 0.040 S 电磁换向阀的响应时间 由于复位弹簧力比电磁力低,所以,电磁换向阀的断电响应时间稍微长一些(一般约为25ms)。 S 比例阀的响应时间 不过,比例阀阀芯的运动速度可由输入给比例电磁铁的电信号确定。通过渐增或渐降(称之为斜坡)电信号,可以获得几秒钟的通电和断电响应时间。 1.000 S 比例阀的响应时间 不过,比例阀阀芯的运动速度可由输入给比例电磁铁的电信号确定。通过渐增或渐降(称之为斜坡)电信号,可以获得几秒钟的通电和断电响应时间。 2.000 S 比例阀的响应时间 不过,比例阀阀芯的运动速度可由输入给比例电磁铁的电信号确定。通过渐增或渐降(称之为斜坡)电信号,可以获得几秒钟的通电和断电响应时间。 3.000 S 比例阀的响应时间 不过,比例阀阀芯的运动速度可由输入给比例电磁铁的电信号确定。通过渐增或渐降(称之为斜坡)电信号,可以获得几秒钟的通电和断电响应时间。 无反馈式比例阀 为了满足不同应用场合的要求,可使用不同类型的比例阀,这些比例阀具有不同的性能。在最简单的比例方向阀类型中,电磁力与弹簧力相平衡,以对阀芯进行定位。 无反馈式比例阀 功率放大器的输入信号可产生相应的输出电流,以输出给比例电磁铁。这个电流信号在阀芯上产生一个电磁力,从而使阀芯移动,直至电磁力与弹簧力相平衡。 小输入信号对应于较小的阀开口度。 无反馈式比例阀 逐渐增加输入信号会使阀开口度也变大,且允许较大流量流过... 无反馈式比例阀 ... 直至达到阀的最大开口度,即通过最大流量。 无反馈式比例阀 1) 因此,对于任何输入信号,阀芯定位都是通过电磁力与弹簧力相平衡来实现的。不过,其它形式的力实际上也作用在阀芯上。当流体流过比例阀时,通常产生液动力,这些液动力与弹簧力一起克服电磁力,从而使阀口开度变小。 无反馈式比例阀 1) 因此,对于任何输入信号,阀芯定位都是通过电磁力与弹簧力相平衡来实现的。不过,其它形式的力实际上也作用在阀芯上。当流体流过比例阀时,通常产生液动力,这些液动力与弹簧力一起克服电磁力,从而使阀口开度变小。 2) 所以,这种类型的比例阀具有一定的局限性,如允许通过的最大流量较小和其性能较低等。 反馈式比例阀 比例阀性能可通过嵌入阀芯位移传感器来提高,这种传感器将阀芯位移信号反馈给功率放大器,从而实现对阀芯更加精确地定位。 反馈式比例阀 增加输入信号,以使阀口逐渐开启。 反馈式比例阀 增加输入信号,以使阀口逐渐开启。 反馈式比例阀 与无反馈式比例阀一样,反馈式比例阀中也将产生克服电磁力的液动力,该液动力试图将阀口开度变小。不过,阀口开度变化现可通过阀芯位移传感器感测,并从功率放大器输出已增大的电流,即采用已增大的电磁力来补偿液动力。 反馈式比例阀 1) 随着阀口压降和流量的不断增大,液动力最终将克服电磁力,并使阀口开度减小,不过,这种情况发生时阀口流量要比无反馈式比例阀大得多。因此,对于给定规格的比例阀,反馈式的通流能力要比无反馈式强,且阀芯定位精度更高(流量控制更精确)。 2) 但反馈式比例阀的制造成本要比无反馈式比例阀高许多,且其需要专用功率放大器来控制。 高性能比例阀 这里需要高性能比例阀(例如用于闭环位置或压力控制),即可采用另一种反馈式比例阀。 在这种比例阀中,阀芯与阀套研配,阀芯由单比例电磁铁驱动,阀芯工作边为半边,当单比例电磁铁通电时,即获得相应工作位置。 高性能比例阀 通过增加电磁力(电流)可使阀芯一个工作边打开。 高性能比例阀 通过减小电磁力可使阀芯另一个工作边打开。 高性能比例阀 这种类型结构可使比例阀动作更快,性能更好,但也是以牺牲制造成本为代价。 因此,在实际应用中,应根据要求选择最合适的比例阀形式。 先导式比例阀 当需要控制较大流量时,采用先导式比例阀是最佳解决方案(而不是采用大规格和大比例电磁铁)。 与直动式比例阀一样,先导式比例阀与电磁换向阀也有许多相似之处,但也有相当大的差别。 先导式比例
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