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基于國產BY-6A型電液比例溢流閥實現新型電液比例控制器的設計

電子設計 ? 來源:電子設計應用 ? 作者:李輝,趙娟,劉廷 ? 2020-07-09 07:50 ? 次閱讀

隨著機電液一體化技術的發展,電液比例控制技術的應用越來越廣泛。電液比例控制系統范圍較廣,在液壓傳動與控制過程中,系統能夠接受模擬信號數字信號,使輸出的流量或壓力連續成比例地變化,都屬于此類。該控制系統的優點是充分利用了液壓控制與電氣控制的長處,即功率傳遞靠液壓,信號處理靠電氣的優化措施。

電液比例控制原理與要求

液壓控制系統中兩個最重要的被控參數是壓力與流量,而控制上述兩個參數的最基本手段是對流阻進行控制。目前生產上實用的可控流阻結構形式主要是機——液控制式的間隙型流阻。它利用控制固體部件的運動或變形來實現對流阻的控制,而這種運動或變形大多采用電磁式設計,利用電磁力與彈簧力相互平衡原理來改變可控流阻的液阻。

完成這一功能的電磁鐵亦稱作比例電磁鐵。由于它結構尺寸一般比較大,所以運動慣性和磁滯也大,存在粘滯摩擦等影響比例閥性能響應的因素。為了減小磁滯和摩擦力對比例閥性能的響應,通常需要在控制信號中疊加顫振信號,比如正弦波或三角波,其頻率一般為100Hz~200Hz,振幅約為額定控制信號的10%~20%。

這里就介紹一種新型的電液比例控制器設計。

正弦顫振信號發生器

圖1是一個正交振蕩器,它可以產生兩個相差90°的正弦波,即一個正弦波,一個余弦波。

基于國產BY-6A型電液比例溢流閥實現新型電液比例控制器的設計

圖1中,當R1C1=R2C2時,同相積分器的輸出U01為:

控制信號的產生

比例閥的直流控制電壓UD與正弦顫振信號Ui通過反相加法運算電路進行疊加,為了滿足相位要求,其后又增加一級反相器,電路如圖2所示。

其中:

輸出電路

輸出電路是將控制電壓信號轉換成比例閥線圈的直流電流輸出。電流的表達式應為:

輸出電路如圖3所示。圖中:R0、L0分別為比例閥線圈的電阻與電感,Uip即為式(10)所示的控制信號。

式中:

ID——直流電流的控制分量,單位A

Im——顫振電流幅值,單位A

ω0——顫振電流角頻率,單位1/s

ID、Im及ω0應根據比例閥的技術參數與電路結構進行計算調整。

試驗與結論

利用上述思想,我們為國產BY-6A型電液比例溢流閥設計了比例控制器,其主要技術參數為:ID=0.81A,Im=0.015A,ω0=300π。試驗結果表明,該控制電路工作穩定,性能可靠,調整方便,能滿足比例控制的要求,并將投人生產應用。

責任編輯:gt


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