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電液比例閥的動態(tài)特性介紹
點擊次數(shù)：5273 發(fā)布時間：2017-5-2
電液比例閥的動態(tài)特性用頻率響應(yīng)（頻域特性）和瞬態(tài)響應(yīng)（時域特性）表示。電液比例閥的頻率響應(yīng)特性用波德圖表示，并以比例閥的幅值比為-3dB（即輸出流量為基準頻率時輸出流量的70.7%）時的頻率定義為幅頻寬，將相位滯后達到-90°時的頻率定義為相頻寬。應(yīng)取幅頻寬和相頻寬中較小者作為閥的頻寬值。頻寬是比例閥動態(tài)響應(yīng)速度的度量，頻寬過低會影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度，過高會使高頻傳到負載上去。一般電液比例閥的頻率在1～10Hz之間，而高性能的電液伺服比例閥的頻寬可達120Hz，甚至更高。
電液比例閥的瞬態(tài)響應(yīng)特性也是指通過對閥施加一個典型輸人信號（通常為階躍信號），閥的輸出流量在階躍輸入電流跟蹤過程中所表現(xiàn)出的振蕩衰減特性。反映電液比例閥瞬態(tài)響應(yīng)快速性的時域性能主要指標有超調(diào)量、峰值時間、響應(yīng)時間和過渡過程時間。
圖6為電液比例節(jié)流閥的典型階躍響應(yīng)特性（動態(tài)流量的測量非常困難，圖中以節(jié)流閥閥心行程變化表示閥的階躍響應(yīng)特性）。圖7為電液伺服比例閥的典型頻率響應(yīng)特性。
實驗臺電液伺服系統(tǒng)高頻顫振故障分析
圖8為電液伺服系統(tǒng)液壓原理圖，偏差電壓信號Usr經(jīng)放大器放大后變?yōu)殡娏餍盘?，控制電液伺服閥輸出壓力，推動液壓缸移動。隨著液壓缸的移動，反饋傳感器將反饋電壓信號與輸入信號進行比較，然后重復(fù)以上過程，直至達到輸入指令所希望的輸出量值。
電液伺服系統(tǒng)試驗臺原理圖如圖9所示，計算機自動生成控制信號、自動檢測系統(tǒng)狀態(tài)及分析系統(tǒng)時域響應(yīng)和頻域響應(yīng)等，實現(xiàn)控制系統(tǒng)自動運行。
圖9所示的電液伺服系統(tǒng)在試驗臺上調(diào)試時，液壓缸運動中出現(xiàn)高頻顫振現(xiàn)象，尤其當輸入信號頻率在5～7Hz時更為嚴重。經(jīng)分析及檢查，發(fā)現(xiàn)液壓缸的高頻顫振現(xiàn)象是由于電液伺服閥顫振造成的，電液伺服閥1～7Hz的輸人信號被50Hz的高頻交流信號所調(diào)制，致使伺服閥處于低幅值高頻抖動。如果伺服閥經(jīng)常處于這種工作狀態(tài)，則伺服閥的彈簧管將加速疲勞，剛度迅速降低，zui終導(dǎo)致伺服閥損壞。此50Hz的高頻交流信號為干擾信號，其來源可能有兩方面：①電源濾波不良；②外來引入的干擾信號。首先從電源上考慮，由于整個電路工作正常，所以排除了電源濾波不良的可能性。在故障診斷中，將探頭靠近控制箱內(nèi)腔的任何部位，都出現(xiàn)干擾信號，即使將電源線拔下，還是有干擾信號，于是檢查與控制箱連接的地線，發(fā)現(xiàn)沒有與地線網(wǎng)相連，而是與暖氣管路相連接。由于暖氣管路與地接觸不良，不但起不到接地作用，反而成為了天線，將干擾信號引入。于是，將地線重新與地線網(wǎng)連接好，試驗臺工作正常。由此可知，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障還應(yīng)從電氣控制方面檢查，這一點需要特別注意。