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液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的種類、原理及特點

更新時間:2018-01-31點擊次數(shù):3789

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)是工程上常用的伺服控制系統(tǒng),它具有響應(yīng)速度快、功率/質(zhì)量比大、負載剛性高和性能價格比高等特點,能實現(xiàn)高精度、高速度和大功率控制,因此在航空航天、冶金、船舶、機床、動力設(shè)備和煤礦機械等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛采用,如用于飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)速模擬系統(tǒng)、大型雷達天線、火炮自動跟隨系統(tǒng)、注塑機和油壓機等。隨著使用要求的進一步提高,如高響應(yīng)和率,在原來泵控馬達速度伺服和閥控馬達速度伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了閥泵聯(lián)合控制的馬達速度伺服系統(tǒng),這是液壓馬達速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的基本類型有泵控(容積控制)和閥控(節(jié)流控制)系統(tǒng)兩種。前者效率高,但由于斜盤變量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸及慣量大,因此動態(tài)響應(yīng)慢,適用于大功率和對快速性要求不高的場合;后者由于采用伺服閥或比例閥控制,動態(tài)響應(yīng)快,但效率低,適用于對快速性要求高的中小功率場合。為了解決快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾,將閥控(調(diào)節(jié)時間短和超調(diào)?。┖捅每兀ㄝ^高的系統(tǒng)效率)結(jié)合起來聯(lián)合控制是現(xiàn)在液壓馬達速度伺服系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢。這種閥泵同時控制的系統(tǒng)在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中利用閥控輸出保證動態(tài)性能,在穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)時主要利用泵控輸出進行功率調(diào)節(jié),因而這種系統(tǒng)在保證快速性的同時具有較高的效率。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的基本形式有容積調(diào)速和節(jié)流調(diào)速兩類:①容積調(diào)速系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)是泵控液壓馬達系統(tǒng),它通過改變變量泵的排量來對馬達輸出進行控制。這種控制方法具有功率損失小、效率高的優(yōu)點。因此在很多場合得到了應(yīng)用,尤其是大功率系統(tǒng)中,但它具有低速不穩(wěn)定、動態(tài)特性較差的缺陷;②節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)伺服閥的開度來調(diào)節(jié)進入液壓馬達的流量,從而控制馬達的速度,特點是響應(yīng)快、效率低,適于動態(tài)特性要求高的場合。而閥泵聯(lián)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)的出現(xiàn)則部分地解決了快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾,具有響應(yīng)快和效率高的特點,可適用于大功率、高精度、快響應(yīng)的場合。綜上所述,液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式、特點和使用場合歸納為下表,作為應(yīng)用時參考。

液壓馬達速度伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與性能比較表

 

 

結(jié)構(gòu)形式

 

性能指標

動態(tài)特性

系統(tǒng)效率

應(yīng)用場合

 

開環(huán)

大功率

帶位置環(huán)

一般

大功率

無位置環(huán)

一般

大功率

 

串聯(lián)

中、小功率

節(jié)流并聯(lián)

較高

中、大功率

補油并聯(lián)

較高

中、大功率

 

聯(lián) 

串聯(lián)1

較高

中、大功率

串聯(lián)2

較高

中、大功率

并聯(lián)

大功率

 

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