比例换向阀技术.doc

? ? 关闭窗口? ? 课程结构 第一讲 比例液压技术概述及比例放大器 一、电液比例技术含义 二、电液比例技术的特点 三、液桥与电桥的类比 四、比例放大器概述 五、常用比例控制放大器简介 六、比例控制放大器调整 七、检测反馈系统 八、比例放大器性能实验 课程内容： 　　本课程主要介绍比例液压基础知识及比例换向回路原理及应用。课程共分两讲：第一讲主要介绍比例液压技术基本概念及比例放大器；第二讲主要介绍比例阀工作原理及典型比例换向回路。 ? 一、电液比例技术含义 电液比例技术作为连接现代微电子技术和大功率工控制设备之间的桥梁，已经成为现代控制工程的基本技术构成之一。 电液控制系统在不同的三个层面上，都有相应的实用技术；不同层面的电液控制技术，在技术的交融、整合上也跨出了一大步。 电液比例控制系统构成 ： 信号处理单元可采用模拟电子电路、数字式微处理芯片或微型计算机来实现。数字式集成电路在精度、可靠性、稳定性等项均占优势，其成本也越来越低廉，故应用日益广泛。 电液比例控制系统构成、分类： ? 二、电液比例技术的特点 1.可明显地简化液压系统，实现复杂程序控制； 2.利用电信号便于实现远距离控制； 3.利用反馈提高控制精度。 电液比例技术的应用： ? 三、液桥与电桥的类比 　　负遮盖的四边控制滑阀是一个四臂可变的液压全桥。在恒压源供油p0=常数和回油压力PR =常数(通常令PR =O)的条件下，液桥的两个液阻(控制阀口)控制一个排油腔(即液压缸的一个控制腔) ，y为外加控制信号。照图示方向的双线箭头表示R1，R4的阀口开度增加而液阻减小，单线箭头表示R2，R3的开度减小而液阻增大。由图可见，负遮盖的四边控制滑阀是一个四臂可变的液压全桥。 液桥的基本功能 　　从四边控制阀引出的全桥，是一个恒压源供油的，以阀口开口量(阀芯位移的函数)为输入变量，以左右两个半桥的分压力PA 和PB 之差为输出变量的位移---压差转换器。 　　当活塞上诸力平衡，而速度为零时，液桥只起压力转换器作用；当活塞上诸力平衡但获得一个稳定速度x时，则两个半桥还要输出流量q=±Ax，于是液桥还起功率放大作用。 　　在比例控制元件内部的先导液桥，同样兼有这两种作用。但就其对功率级稳态工况的控制性能而言，先导液桥主要是一个恒压源供油的位移---压力转换器。 液压量与电量的类比关系。 只要注意电量与液压量类比中的差别，熟悉电工技术的人们就可对比理解液压桥路。 液压半桥 　　液压半桥多用于液压控制器件的先导控制油路，故常称为先导液压半桥。 　　如图为溢流阀的先导液压半桥。液压半桥的基本功能为:稳态时，起位移---压差转换器作用;动态时 (控制变化过程)起位移---压差转换器与功率放大器的双重作用。 ? 四、比例放大器概述 1.比例放大器典型构成： 它一般由电源、输入接口、信号处理、调节器、前置放大级、功率放大级、测量放大电路等部分组成。 2.比例放大器主要电路的构成、原理及功能： 3.国内外比例控制放大器的发展趋势 ： （1）开关式比例控制放大器应用领域日趋广泛，尤其是大功率控制场合，模拟式有被开关式代替的趋势。这是由于以开关放大原理工作的功率放大级易做成高频响结构，功耗小，易于小型化、集成化。 （2）在开关式中，最常用的是脉宽调制型，其中高频开关式比传统的跃频开关式有更好 的稳态控制性能，因此，高频开关式将占主导地位。 （3）快速型（高频响型）和普通型比例控制放大器将并存，以满足不同控制系统的要求。 （4）输入接口多样化，增强适应性和自动化程度，便于控制。除通常的模拟量输入接口外，还带有数字接口、逻辑开关等，可直接与微机或可编程控制器联接，或受微机或受可编程控制器控制，甚至还有遥控功能。 （5）比例控制放大器本身集成化、智能化；比例控制放大器、传感器、测量放大电路和液压元件一体化。开关式放大原理应用的意义不仅在于提高了电功率利用率，还使得大功率控制元件可以集成在单片器件内，使比例控制放大器的体积大为减小，同时还可以使用微处理机（单片机）等构成带智能型比例控制放大器，使之结构更简单，功能更强，性能价格比更高。 （6）标准化、系列化、商品化。 ? 五、常用比例控制放大器简介 　　国外较早开始了对比例控制放大器的研究工作。　　过去生产的比例控制放大器大多为模拟式和低频开关式，现在逐步转向高频开关式。 　　日本的油研EH系列比例阀将比例控制放大器集成在位移传感器插座上，外加液晶显示， 　　构成内置式比例控制放大器，体积小、成本低。 Rexroth VT3000-S-30(不带反馈双路)比例控制放大器 ： 　　　　　　①---斜坡发生器　　　　　　　②---阶跃函数发生器 　　　　　　③---加法器　　　　　　　　　④---电流调节器