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直動(dòng)式伺服閥結(jié)構(gòu)與工作原理
2019-12-14 閱讀(2053)
直動(dòng)式伺服閥是一種新型單級(jí)伺服閥，它采用直線式力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)滑閥運(yùn)動(dòng)，從而取消了噴嘴擋板組件，大大提高了閥的抗污染能力。直動(dòng)式伺服閥大大拓寬了伺服閥的應(yīng)用領(lǐng)域，其顯著優(yōu)點(diǎn)使得它從20世紀(jì)90年代后期已面世就受到了廣泛的關(guān)注。
直動(dòng)式伺服閥如圖6-30所示，它由功率放大器、直線式力馬達(dá)、滑閥和位移傳感器四部分組成。
直動(dòng)式伺服閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由直線式力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)單級(jí)滑閥運(yùn)動(dòng)的電反饋式閥芯位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，其工作過(guò)程如下：
首先將指令電壓信號(hào)輸入功率放大器，該信號(hào)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈寬調(diào)制（PWM）電流作用在直線式力馬達(dá)上，直線式力馬達(dá)產(chǎn)生推力帶動(dòng)滑閥運(yùn)動(dòng)，位移傳感器產(chǎn)生與閥芯位移成比例的電信號(hào)，解調(diào)后的位移信號(hào)與輸入指令信號(hào)進(jìn)行比較，比較得到的偏差信號(hào)將改變輸入直線式力馬達(dá)的電流大小，直到閥芯位移達(dá)到指令設(shè)定值，此時(shí)，閥芯位移偏差信號(hào)為零。
直線式力馬達(dá)是直動(dòng)式伺服閥的核心部件，它包含線圈、yong久磁鐵和對(duì)中彈簧等組件，其結(jié)構(gòu)如圖6-31所示。
*久磁鐵為磁場(chǎng)提供部分磁力，當(dāng)不通電時(shí)，電磁力和彈簧力平衡使閥芯處于中位；當(dāng)通入一種極性的電流后，內(nèi)部磁場(chǎng)一部分通過(guò)磁場(chǎng)疊加得到增強(qiáng)，另一部分則因?yàn)榇艌?chǎng)相抵而減弱，內(nèi)部磁場(chǎng)的不平衡將驅(qū)動(dòng)銜鐵向磁場(chǎng)增強(qiáng)的部分移動(dòng)；如果通人極性相反的電流，銜鐵又會(huì)向另一個(gè)方向移動(dòng)。這樣，直線式力馬達(dá)就可以產(chǎn)生左右兩個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)力，相應(yīng)推動(dòng)閥芯產(chǎn)生兩個(gè)方向的位移。
直動(dòng)式伺服閥采用直線式力馬達(dá)作為電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，而直線式力馬達(dá)實(shí)質(zhì)上是一種高精度的比例電磁鐵，因此，直動(dòng)式伺服閥是比例技術(shù)與伺服技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，在很多廠家的產(chǎn)品樣本中，直動(dòng)式伺服閥也被稱(chēng)為伺服比例閥或比例伺服閥。
直動(dòng)式伺服閥的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能介于常規(guī)的伺服閥與比例閥之間，但是對(duì)油液的清潔度要求低于伺服閥，因此，其穩(wěn)定性和可靠性要高于常規(guī)伺服閥，再加上其成本較低，故非常適用于動(dòng)態(tài)特性要求不高的工業(yè)場(chǎng)合。
