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电子通讯设备四柱油压机阀门规格介绍

文章出处:www.yyj58.com 人气:184发表时间:2019-08-01 09:15
虽然它比您在阀门制造商的技术文献中通常看到的更详细,但附图显示了几个关键的电子通讯设备四柱油压机阀门操作特性:

打开(开裂)电流,
死区的宽度,
有源区的宽度,
饱和流量,
流量增加,和
线性。

电子通讯设备四柱油压机阀门规格介绍
这里表示的是在无负载的恒定压力下操作的通用比例阀的流量计量特性。

阀门开裂点是阀门刚开始打开的瞬间。这似乎是一个简单而明确的陈述,但事实并非如此。由于滑阀总是存在泄漏,因此流量变化发生在阀门的重叠或死区。(死区是两个裂解点之间存在的极低流量区域。)

因此,知识渊博的人必须就输出流量构成阀门开度达成一致。ISO 10770-1提供了设定国际标准值的机会。然而,该文件的配方设计师选择了权宜之计,避免了对启蒙的争议,并且没有说什么。

几年前,密尔沃基工程学院是一个工业研究项目的受益者,它采取措施将阀门开启的条件定义为“输出流量上升到全班流量1%的那一点”。 “这是一个很好的定义,因为它基于滑阀的实际功能。有了它,可以定义更多参数。

只要供应压力设定为并保持在电子通讯设备四柱油压机阀门的额定流量压力下,额定流量可以从显示的计量曲线确定:

QS = QR / PS,T = PS,QR

哪里:
P S,T是计量曲线时的供给压力,
P S,QR是用于流量额定值的供给压力。

对于电子通讯设备四柱油压机伺服阀(ISO 10770-1),标准测试压力为7 MPa(1,015 psi)。比例阀的额定压力为1 MPa。ISO 10770-1的配方设计师可以定义伺服和比例阀,但他们选择不使用。相反,他们通过指示读者在“7MPa或1MPa”“酌情”进行测试来避免争议和责任。因此,比例阀和伺服阀之间的差异不是基于性能差异,而是基于压力,进行了流量等级测试。

制定增益计划
流量增益是输出流量相对于控制输入电流的变化而变化的速率。没有差压负载压力:

GQ = dQ/dI


对于非线性阀门,建议确定平均流量增益。不幸的是,有几种方法可以定义非线性阀门的平均流量增益,所有这些方法都会产生不同的值。

另一方面,流量增益不是非常重要的阀门参数。这是因为在应用中阀门压降总是在变化。因此,流量增益总是在变化。

更重要的是执行器相对于阀门输入控制电流的速度增益。由于流量和压降之间的平方/平方根关系,可以在除额定流量压力之外的测试压力下评估流量增益。此外,可以计算除流量额定压力以外的压力的流量增益:

GQ, APP = GQR (PSAPP / PSQR)1/2


哪里:

G Q,APP是应用程序中的流量增益,

G Qr是在额定压力下运行时额定流量的流量增益,

P SAPP是应用时的供应压力,和

P SQR是用于对阀门进行流量测量的测试压力。

流量增益通常由电子通讯设备四柱油压机伺服阀的用户和制造商引用,有时也称为比例阀。但是,它的重要性被夸大了。一个更重要的系统参数是速度增益,它与应用有关。它考虑了阀门的流量增益,执行器的尺寸或位移,执行器的负载以及供给压力。相反,流量增益是仅阀门参数,并且仅在特定供应压力下有效。此外,流量增益不会以任何方式解释应用中的无数变化,例如致动器尺寸,负载和供应压力。

线性还是非线性?

技术文献总是报告阀门计量特性的线性。实际上,它正在评估阀门的非线性。例如,一种流行的伺服阀被列为“线性度小于3%”。如果阀门仅为3%线性,则必须为97%非线性。很难想象这样的憎恶!显然,这不是阀门制造商在表达线性方面的解释。意思是阀门是3%非线性的,因此97%是线性的。

更重要的阀门参数是死区。具有大量死区的阀门在寻求零作为最终操作条件的应用中变得无用,例如在定位系统和一些压力控制系统中。虽然有用,但阀门控制器中普遍使用的电子死区补偿器无法真正补偿阀门重叠。

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通过在指定范围内找到实际流量曲线与数学最佳直线之间的最大偏差来确定线性度。

本质上,线性度是计量曲线与最佳拟合直线一致的程度。线性只是非常重要,在文献中很容易被破坏。为了拟合和比较直线,必须定义适合拟合的范围限制。选择附图中直线的极限作为阀门的标称有效计量区域。

基于计量曲线和直线之间的最大偏差(具有较小的偏差,线性度较好)的评估将产生比直线围绕两条曲线相交的点逆时针旋转的值。另一方面,如果直线穿过原点,则产生更高程度的非线性。报告标准,如ISO 10770-1,完全没有说明应如何测量和报告非线性。

滞后

电子通讯设备四柱油压机阀门规格介绍
通过比较增加曲线和减小曲线来发现滞后现象。

对于比例阀,滞后是计量特性曲线与输入增加相对于沿着水平线测量的输入减小特性的最大分离点。这个想法在图示中给出了具有实质重叠的比例阀。请注意,对于重叠阀门,将评估A端口输出流量和B端口输出流量的最大水平间隔。但是,delta值除以负饱和度和正饱和度之间的总电流差值(第一个插图中的流量计量特性定义了I A +和I A的值)- ,适用于以下公式):

HPV = (∆IC, H+ + ∆IC, H-) / (∆IA+ + ∆IA-)

对于电子通讯设备四柱油压机零重叠伺服阀,评估滞后的方法稍微简单一些。在计量特性的正流动部分和负流动部分之间没有区别。扫描整个计量曲线以获得增加和减少的输入电流,报告最宽的水平间隔,并将滞后评估为:

HSV = ∆IC, H / IS (+)

在I C中,H是在计量曲线上任何地方发现的增加和减少输入特性之间最宽的分离。

超过门槛
阈值是试图分离和测量由来自由扭矩马达的内部铁磁部件的磁化特性引起的部分的摩擦引起的阀滞后部分。在这方面,阈值表示当消除所有磁效应时非常小的可能滞后。实际上,铁的特性是当磁性曲线上的点以循环和减小的方式接近时,磁滞大大减小。现在,当伺服环路被调谐为高增益时,可以以这种方式接近零点。因此,伺服回路的最终精度可以通过阈值而不是滞后来更好地评估。

此外,每当积分控制(例如PID控制)在回路中实现滞后时,伺服回路将呈现低电平,稳定的振荡,增益调节不会消除。这种情况被称为极限周期,是的原因很多积分控制应在未在某些应用中使用。

电子通讯设备四柱油压机阀门阈值的测试很难进行,并且受操作员技术和用于测量的仪器的灵敏度的影响。阈值报告为影响流量增加反转所需的电流变化除以阀门的额定电流。对于伺服阀,典型值约为0.5%。显然,不对重叠阀门进行阈值测试。

阀门频率响应入门
该图显示了液压比例阀的典型频率响应曲线。蓝色轨迹是幅度 - 衡量随着频率变化线轴行程与正弦指令信号保持一致的程度。在低频时,它几乎完美地保持,因为幅度为0 dB。回想一下,1.0的对数为零,因此阀芯移动100%的距离“询问”命令信号,即正弦输入。

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该典型阀频响应曲线图说明了频率和相位滞后之间的关系。

在最高频率,大约90 Hz,情况有很大不同。振幅下降了近35 dB。每减少6 dB表示振幅减半。这就是使用对数测量标尺deciBel的本质。在35分贝降,在90赫兹的阀芯行程只有1/26日,或约1/64 个在1Hz-勉强可测量的量的阀芯行程的。

相位滞后也受测试频率的影响,如红色曲线所示。在1 Hz时,滞后仅为几度。在10Hz时,滞后增加到约50度,在22Hz时,它达到90度。这是90度。相位滞后频率,定义阀门的频率响应,有时称为带宽。这是阀门的重要基准,因为它是我们在系统设计计算中使用的频率。它也被称为(简单地,如果不是误导性地)阀门频率。当我们将一个阀门与另一个阀门进行比较时,90度。相移频率作为基准。

请注意,曲线在经过小幅下降后显示出约30 Hz的决定性增加。这种上升称为共振上升,是由阀内的某些流体力学相互作用引起的。该图实际上是由电子通讯设备四柱油压机阀门的数学模型形成的,因此我们不知道哪个内部特征会特别引起共振。作为阀门的用户,我们并不在乎。我们只需知道这是阀的行为方式,因为我们的测试数据显示了这一点。这就是黑盒机型的优点。

将开环控制与闭合相关联

稍微典型的开环系统的频率响应曲线显示在附图中。该图是通过电压输入比例放大器作为输入和气缸位置作为输出。将具有相对低的共振频率的负载施加到汽缸。在大约15或16Hz的振幅曲线的急剧上升中可以看到该共振。我们几乎看不到阀门的共振上升,因为振幅曲线中的小弯曲大约为30 Hz,我们从阀门频率响应中得知。负载共振使阀门共振无关紧要。

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检查闭环系统的行为可以揭示在闭环运行时系统是否稳定的线索。


最初的陡峭斜率与90度一致。相移是由气缸转换流量(实际速度)到位置引起的数学积分的结果,其总是导致90度。相位滞后和幅度稳定下降。

为了确定电子通讯设备四柱油压机闭环系统是否稳定 - 这意味着它不会进入连续振荡 - Bode解释的是,当相位滞后为180度时振幅曲线小于0 dB时,闭环系统将是稳定。

因此,一旦构建了如上一页所示的图形,就可以按照五步程序来确定系统是否稳定:

找到180度。相轴上的相位滞后点。
水平投影以与相位滞后曲线相交。
将值降低到频率轴的项目。在这种情况下,该值约为13 Hz。
投影频率垂直向上与幅度曲线相交。
水平指向振幅轴的项目。
我们得出结论,我们的系统将是稳定的,因为步骤5中振幅轴上的值是6.2 dB,显然小于零。

用于频率响应的测试阀

测试阀门频率响应的设置重点是频率响应分析仪,如下图所示。该仪器有两个基本部分。首先,发电机产生可调频率的正弦波。其次,分析器部分测量幅度和相对于正弦输入的相位滞后量的返回或反馈信号。

电子通讯设备四柱油压机阀门规格介绍
测试阀门的频率响应利用其内置的LVDT,可提供阀芯位置的反馈。

来自发生器部分的正弦波输出用作比例放大器的输入。它使线圈电流和线圈力以近似正弦的方式变化。该正弦力使得线轴以近似正弦运动来回循环。

在手头的情况下,返回信号是阀门的LVDT阀芯位置传感器在通过LVDT信号调节器后的输出。这导致信号返回到频率响应分析器的分析部分。然后,分析仪可以评估命令和返回信号之间的相移量,并且还可以测量返回信号的幅度。操作员将频率改变到合适的范围,结果数据是电子通讯设备四柱油压机阀门频率响应的度量 - 包括放大器,LVDT和LVDT的信号调节器。

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