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液压比例控制系统
以比例控制元件完成动力与运动方向控制，分为比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀及比例方向流量阀，可为模拟量输入或数字量输入，视是否带反馈分为开环控制与闭环控制，一般获得频率不是很高(10HZ)以内，高频响阀可实现较高频率。
若精度要求不高可考虑使用电液比例控制系统，一般电液比例控制系统可达至以下精度
位置精度- 3 mm
速度精度带压力补偿器- 3%
加减速斜坡时间-0.5秒
压力带位移传感器的产品-比例压力阀设定的0.3% (如压力设定为200bar,精度可达0.6bar)
一般的多驱动器液压系统皆要求流量及压力控制，提供比例压力及流量控制系统
开环式比例压力及流量控制可用于定量泵及变量泵系统。
速度和流量比例控制的分别是:
流量控制只控制供油量,并不控制驱动元件的运动方向;
若系统负载及变速要求高，则要使用速度控制系统。
速度比例控制多用于自动化控制、注塑机、压力机等
使用闭环的主要原因:
保持设定值不受外来干扰所影响
→在不同的工作压力下保持稳定的速度
→在不同的输出力下保证相同位置
→在带偏载的情况下作同步移动
提高精度要求
→位置误差低于1 mm
→压力误差低于1 ba
→需要控制加减速度
高动态要求的系统
→模拟应用
→测验应用
液压伺服控制系统
以伺服控制元件完成动力与运动方向控制，综合压力、流量、方向控制为一体，利用偏差控制进行纠偏，以满足精度控制需要，必须为闭环控制，可实现较高频率( 100HZ以上) ,有滑阀式、喷嘴挡板式、射流管式等，常采用机械伺服、电液伺服、气液伺服。
液压伺服系统分类:
(1)按输入的信号变化规律分类:定值控制系统、程序控制系统和伺服系统三类。当系统输入信号为定值时，称为定值控制系统，其基本任务是提高系统的抗干扰能力。当系统的输入信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统。伺服系统也称为随动系统，其输入信号是时间的未知函数，输出量能够准确、迅速地复现输入量的变化规律。
(2)按输入信号的不同分类:机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统等。
(3)按输出的物理量分类:位置伺服系统、速度伺服系统、力(或压力)伺服系统等。
(4)按控制元件分类:阀控系统和泵控系统。在机械设备中，阀控系统应用较多。
液压伺服系统的特点如下:
(1)反馈。把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号进行比较，这就是反馈。在上例中，反馈(测速装置输出)电压和给定(输入信号)电压是异号的，即反馈信号不断地抵消输入信号，这是负反馈。自动控制系统大多数是负反馈。
(2)偏差。要使液压缸输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。液压缸运动的结果又力图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一-偏差，伺服系统正是依靠这一-偏差信号进行工作的。
(3)放大。执行元件(液压缸)输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率，其输出的能量是液压能源供给的。
(4)跟踪。液压缸的输出量完全跟踪输入信号的变化。
力士乐比例阀4WRPEH6C3B40L-30/M/24A1R901382538 4WRPEH6C1B12L-30/M/24A1
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R901382534 4WRPEH6C5B40L-30/V/24F1
R901382364 4WRPEH6C5B40P-30/M/24A1
电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件,按输入电信号指令连续地成比例地控制液压系统的压办流量等参数。与伺服控制系统中的伺服阀相比,在某些方面还有一定的性能差距(主要性能比较如表1所示),但它显著的优点是抗污染能力强,大大地减少了由污染而造成的工作故障,提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。另一方面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单,已在许多场合获得广泛应用。
比例阀按功能分为三大类
(1)比例压力阀。有溢流阀减压阀,分别有直动和先导两种结构;可连续地或按比例地远程控制其输出油液压力;
(2)比例换向阀。有直动和先导两种结构,直动阀有带位移传感器和不带位移传感器两类。由于使用了比例电磁铁阀芯不仅可以换位，而且换位的行程可以连续地或按比例地变化。因而连通油口间的通流面积也可以连续或按比例地变化。所以比例换向阀不仅能够控制执行元件的方向而且能够控制其速度。因为这个原因比例阀中的比例换向阀应用也普遍;
(3)比例流量阀。有比例调速阀和比例溢流流量控制阀,可连续地或按比例地远程控制其输出流量。
比例阀的输入单元是电-机械转换器,它将输入的电信号转换成机械量转换器有伺服电机和步进电机力马达和力矩马达比例电磁铁等形式。但常用的比例阀大都采用了比例电磁铁，比例电磁铁根据电磁原理设计,能使其产生的机械量(力或力矩和位移)与输入电信号(电流)的大小成比例,再连续地控制液压阀阀芯的位置，进而实现连续地控制液压系统的压力方向和流量。比例电磁铁的结构，它由线圈、衔铁推杆等组成,当有信号输入线圈时,线圈内磁场对衔铁产生作用力,衔铁在磁场中按信号电流的大小和方向成比例连续地运动,再通过固连在一起的销钉带动推杆运动,从而控制滑阀阀芯的运动。应用的比例电磁铁是耐高压直流比例电磁铁。
比例电磁铁的类型按照工作原理主要分为
如下几类:
(1)力控制型
这类电磁铁的行程短，只有1 5mm,输出力与输入电流成正比,常用在比例阀的先导控制级
上:
(2)行程控制型
由力控制型加负载弹簧共同组成，电磁铁输出的力通过弹簧转换成输出位移,输出位移与输入电流成正比，工作行程达3mm,线性好，可以用在直控式比例阀上;
(3)位置调节型
衔铁的位置由传感器检测后,发出一个阀内反馈信号,在阀内进行比较后重新调节衔铁的位置。阀内形成闭环控制,精度高,衔铁的位置与力
无关，精度高的比例阀如德国的博世意大利的阿托斯等都采用这种结构。
比例阀与放大器配套使用放大器采用电流负反馈,设置斜坡信号发生器阶跃函数发生器、PD调节器反向器等,控制升压降压时间或运动加速度及减速度。断电时, 能使阀芯处于安全位置。
比例电磁铁和液压阀组成电液比例阀。由于比例电磁铁可以在不同的电流下得到不同的力(或行程),因此可以无级改变压力、流量。故比例电磁铁是比例阀的关键元件。
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