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比例電磁鐵的類型按照工作原理主要分為
如下幾類:
(1)力控制型
這類電磁鐵的行程短，只有1 5mm,輸出力與輸入電流成正比,常用在比例閥的先導(dǎo)控制級
上:
(2)行程控制型
由力控制型加負載彈簧共同組成，電磁鐵輸出的力通過彈簧轉(zhuǎn)換成輸出位移,輸出位移與輸入電流成正比，工作行程達3mm,線性好，可以用在直控式比例閥上;
(3)位置調(diào)節(jié)型
銜鐵的位置由傳感器檢測后,發(fā)出一個閥內(nèi)反饋信號,在閥內(nèi)進行比較后重新調(diào)節(jié)銜鐵的位置。閥內(nèi)形成閉環(huán)控制,精度高,銜鐵的位置與力
無關(guān)，精度高的比例閥如德國的博世意大利的阿托斯等都采用這種結(jié)構(gòu)。
比例閥與放大器配套使用放大器采用電流負反饋,設(shè)置斜坡信號發(fā)生器階躍函數(shù)發(fā)生器、PD調(diào)節(jié)器反向器等,控制升壓降壓時間或運動加速度及減速度。斷電時, 能使閥芯處于安全位置。
比例電磁鐵和液壓閥組成電液比例閥。由于比例電磁鐵可以在不同的電流下得到不同的力(或行程),因此可以無級改變壓力、流量。故比例電磁鐵是比例閥的關(guān)鍵元件。
伺服閥是-種根據(jù)輸入信號及輸出信號反饋量連續(xù)成比例地控制流量和壓力的液壓控制閥。根據(jù)輸入信號的方式不同，又分電液伺服閥和機液伺服閥。電液伺服閥將小功率的電信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，實現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速度、加速度及力的控制。
電液伺服閥由電氣一機械轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大器和反饋(平衡)機構(gòu)三部分組成。
電氣一機械轉(zhuǎn)換裝置將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角或直線位移輸出，常稱為力矩馬達或力馬達。
電液比例閥是一種性能介于普通控制閥和電液伺服閥之間的新閥種。它既可以根據(jù)輸入電信號的大小連續(xù)成比例地對油液的壓力、流量、方向?qū)崿F(xiàn)遠距離控制、計算機控制，又在制造成本、抗污染等方面優(yōu)于電液伺服閥。
電液比例閥根據(jù)用途分為:電液比例壓力閥，電液比例流量閥，電液比例方向閥。
電液比例閥的控制性能低于電液伺服閥，因此廣泛應(yīng)用于要求不高的一般工業(yè)部門。
電液比例溢流閥
組成:
比例電磁鐵+直動式溢流閥主體
工作原理:
輸入一I，產(chǎn)生一電磁力，作用于閥心上，得到- -控制壓力，其pI, I變化，p也變化。
電液比例換向閥
比例電磁鐵替代普通電磁換向閥中的普通電磁鐵即可。
工作原理:輸入- ~I,得到一個運動方向，并且還可改變輸出流量的
大小;改變電流信號極性，即可改變運動方向。
比例調(diào)速閥
組成:
比例電磁鐵替代調(diào)速閥中的調(diào)節(jié)螺帽即可。
工作原理:輸入—I, 得到一相應(yīng)運動，使節(jié)流閥閥口變化，流量變化，qV∞I。
MOOG伺服閥072-1202-10JCAA011
穆格MOOG伺服閥
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J761-003
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1)比例環(huán)節(jié)
比例環(huán)節(jié)也稱為無慣性環(huán)節(jié),對液壓缸或馬達，忽略液壓油的可壓縮性和泄漏,液壓缸的流量Q= VA。其中V為活塞速度;A為活塞面積。其傳遞函數(shù)為: g(s)= V (s)/Q(s)= 1/A =式中K為比例環(huán)節(jié)放大系數(shù)或增益,表示輸入量經(jīng)過放大K倍后輸出。
(2)比例控制系統(tǒng)
比例控制系統(tǒng)根據(jù)有無反饋分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。如比例閥控制液壓缸或馬達系統(tǒng)可以實現(xiàn)速度位移轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等的控制。
由于開環(huán)控制系統(tǒng)的精度比較低,無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入量就可以無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出量力速度以及加減速度等。這種控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成簡單,系統(tǒng)的輸出端和輸入端不存在反饋回路,系統(tǒng)輸出量對系統(tǒng)輸入控制作用沒有影響,沒有自動糾正偏差的能力,其控制精度主要取決于關(guān)鍵元器件的特性和系統(tǒng)調(diào)整精度，所以只能應(yīng)用在精度要求不高并且不存在內(nèi)外干擾的場合。開環(huán)控制系統(tǒng)一.般不存在所謂穩(wěn)定性問題。
閉環(huán)控制系統(tǒng)(即反饋控制系統(tǒng))的優(yōu)點是對內(nèi)部和外部干擾不敏感，系統(tǒng)工作原理是反饋控制原理或按偏差調(diào)整原理。這種控制系統(tǒng)有通
過負反饋控制自動糾正偏差的能力。但反饋帶來了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，只要系統(tǒng)穩(wěn)定，閉環(huán)控制系統(tǒng)可以保持較高的精度。因此, 目前普遍采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。
(1)根據(jù)用途和被控對象選擇比例閥的類型;
(2)正確了解比例閥的動靜態(tài)指標主要有額定輸出流量、起始電流滯環(huán)重復(fù)精度額定壓力損失溫飄、響應(yīng)特性頻率特性等;
(3)根據(jù)執(zhí)行器的工作精度要求選擇比例閥的精度,內(nèi)含反饋閉環(huán)閥的穩(wěn)態(tài)性動態(tài)品質(zhì)好。如果比例閥的固有特性如滯環(huán)非線性等無法使被控系統(tǒng)達到理想的效果時,可以使用軟件程序改善系統(tǒng)的性能;
(4)如果選擇帶先導(dǎo)閥的比例閥，要注意先導(dǎo)閥對油液污染度的要求。-般應(yīng)符合ISO 18/5標準,并在油路上加裝過濾精度為10um以下的進油過濾器;
(5)比例閥的通徑應(yīng)按執(zhí)行器在高速度時通過的流量來確定,通徑選得過大，會使系統(tǒng)的分辨率降低:
(6)比例閥必須使用與之配套的放大器,閥與放大器的距離應(yīng)盡可能地短。
電液比例閥是采用了比例控制技術(shù),介于開關(guān)型液壓閥和電液伺服閥之間的-種液壓元件,在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用,輸入的電信號有模擬式和數(shù)字式兩大類,可以用于控制位置(轉(zhuǎn)角)、速度(轉(zhuǎn)速)、加速度(角加速度)、壓力(壓差)、力(力矩)等參數(shù)。電液比例閥等元件可以組成如下三類控制回路和系統(tǒng)
(1)電液比例壓力控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機卷取機液壓輔助系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于板帶軋機輥縫控制的液壓推上系統(tǒng)電液比例壓力控制回路,用于帶材卷取設(shè)備恒張力的閉環(huán)電液比例壓力控制回路;
(2)電液比例流量控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機精軋機平衡液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于機床微進給的電液比例控制回路,用于旋壓機折板機同步的電液比例控制回路,用于電梯的電液比例控制回路;
(3)電液比例多參數(shù)控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機精軋換輥液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于液壓缸垂直配置而采用wI型閥芯的比例控制回路,用于熱軋鋼卷步進鏈式運輸機的速度、加減速度控制回路。
