电压比例调速阀实验

一、实验目的1. 深入理解节流阀调速阀的工作原理及其在液压系统中的应用。

2. 掌握节流阀和调速阀的性能测试方法，并分析其特性。

3. 通过实验验证节流阀调速阀在液压系统中的调速效果。

二、实验原理节流阀调速阀是液压系统中常用的流量控制元件，通过调节其开口面积来控制进入执行元件的流量，从而实现执行元件速度的调节。

节流阀和调速阀的工作原理如下：1. 节流阀：通过改变节流阀的开口面积来控制流量。

当开口面积增大时，流量增大，执行元件速度加快；当开口面积减小时，流量减小，执行元件速度减慢。

2. 调速阀：在节流阀的基础上，增加了压力补偿功能，使得调速阀的流量与节流阀的开口面积和压力补偿系数有关。

当负载变化时，调速阀能够自动调节其开口面积，以保持流量稳定，从而实现执行元件速度的稳定调节。

三、实验装置1. 液压系统实验台2. 节流阀3. 调速阀4. 液压缸5. 压力表6. 流量计7. 数据采集器四、实验步骤1. 安装实验装置：将节流阀和调速阀安装在液压系统实验台上，连接液压缸、压力表、流量计和数据采集器。

2. 调试系统：启动液压系统，调整压力表和流量计，使系统达到预定的工作状态。

3. 测试节流阀性能：a. 调节节流阀的开口面积，记录不同开口面积下的流量和压力值。

b. 分析节流阀的流量特性曲线，得出节流阀的流量与开口面积的关系。

4. 测试调速阀性能：a. 调节调速阀的压力补偿系数，记录不同补偿系数下的流量和压力值。

b. 分析调速阀的流量特性曲线，得出调速阀的流量与压力补偿系数的关系。

5. 比较节流阀和调速阀的性能：将节流阀和调速阀的流量特性曲线进行比较，分析两种阀的性能差异。

6. 测试节流阀调速阀在液压系统中的调速效果：a. 将节流阀和调速阀分别安装在液压系统中，调节其开口面积或压力补偿系数，观察执行元件的速度变化。

b. 分析节流阀和调速阀在液压系统中的调速效果。

五、实验结果与分析1. 节流阀性能：实验结果表明，节流阀的流量与开口面积呈线性关系。

一、实训背景随着现代工业的快速发展，液压系统在各个领域得到了广泛的应用。

电液比例技术作为一种先进的液压控制技术，具有响应速度快、控制精度高、稳定性好等优点。

为了更好地掌握电液比例技术，我们进行了为期一周的电液比例实训，以下是实训报告。

二、实训目的1. 熟悉电液比例阀的结构、原理及工作过程；2. 掌握电液比例系统的安装、调试与维护方法；3. 提高动手能力和团队协作能力。

三、实训内容1. 电液比例阀的结构及原理（1）电液比例阀的结构电液比例阀主要由电磁阀、比例放大器、液压缸、传感器等组成。

电磁阀是电液比例阀的核心部件，其作用是将电信号转换为液压信号，控制液压缸的流量和压力；比例放大器将电信号放大，并转换为相应的液压信号；传感器用于检测液压缸的流量、压力等参数，并将信号反馈给比例放大器。

（2）电液比例阀的原理电液比例阀的工作原理是：根据输入的电信号，通过比例放大器放大并转换为液压信号，从而控制液压缸的流量和压力。

当输入的电信号变化时，电磁阀的开度也随之变化，进而改变液压缸的流量和压力。

2. 电液比例系统的安装、调试与维护（1）安装电液比例系统的安装主要包括以下步骤：1）根据设计图纸，确定电液比例阀、液压缸、传感器等元件的安装位置；2）将元件按照设计要求进行安装，确保各部件之间的连接牢固；3）检查各元件的安装位置是否符合要求，并进行必要的调整。

（2）调试电液比例系统的调试主要包括以下步骤：1）连接电源和传感器，确保各部件工作正常；2）调整比例放大器的参数，使系统达到预期的性能；3）进行系统测试，验证系统是否满足设计要求。

（3）维护电液比例系统的维护主要包括以下内容：1）定期检查各元件的连接是否牢固，确保系统安全运行；2）定期清洁电磁阀、比例放大器等部件，防止灰尘和油污影响系统性能；3）定期更换液压油，确保系统润滑良好。

四、实训总结通过本次电液比例实训，我们掌握了电液比例阀的结构、原理及工作过程，熟悉了电液比例系统的安装、调试与维护方法。

实验三节流阀和调速阀性能实验节流阀及调速阀是用来调节流量，以达到液压执行机构工作速度的目的。

为了使执行机构满足一定的工作性能要求。

我们必须对这两种阀的性能有所了解。

一．实验目的1、了解影响节流阀流量的主要因素。

特别是前后压力差对流量的影响。

2、了解调速阀的性能。

二．实验项目节流阀开口不变时，测定节流阀两端压力差与流量的关系。

节流阀的最大调节范围。

调速阀开口不变时，测定调速阀两端压力差与流量关系。

三．实验台原理图：节流阀调速阀性能实验液压系统原理图空气滤清器，2—泵，3、6—溢流阀，4、9、13—压力表，5—二位二通电磁换向阀，12—调速阀，14—节流阀，17—二位三通电换向阀，18—电动机，19—流量计，20—量杯，21—液位温度计，22—过滤器，23—油箱四．实验步骤及方法首先了解及熟悉实验台各元件的作用和工作原理，其次明确实验中注意事项，然后进行实验。

节流阀开口不变时，测定节流阀两端压力差与流量的关系。

节流阀的流量为：()m=∆Q Kf PK—由阀形状及液体性质决定的系数；f—阀孔的流通面积2cm；()∆—节流阀两端的压力表差值；Pm—节流孔形状决定的指数。

上式两端取对数，得：Q Kf m P=+∆lg lg()lg()通过节流阀的流量和压力差的关系，在对数坐标上为一直线（如图）。

将测得的不同压力差下的流量在对数坐标上可以画出一直线，此直线的斜率就是m。

将节流阀14固定在某一开口不变。

通过调节溢流阀6来改变节流阀的前后压差，可在0.3~3.0MPa范围内调节。

用压力表9和13测定。

测量出各压力差下的流量大小。

即得()=∆特性曲线。

Q f P五、实验报告1、根据实验测得的数据，绘制出节流阀和调速阀的()=∆特性曲线，并比Q f P较两者的性能。

节流阀：截流前后会产生较大的压力差，受控流体的压力损失比较大调速阀：截流前后的压力损失较调速阀损失较小。

2、把节流阀的流量和压力差关系曲线改绘制在对数坐标上，并求出节流阀的流量公式。

电液比例阀性能测试实验指导书实验项目1. 电液比例方向阀性能实验2. 电液比例溢流阀性能实验3. 电液比例调速阀性能实验唐山学院机电工程系实验一电液比例溢流阀性能测试一、实验液压原理图二、液压元件配置1－变量叶片泵2－先导式溢流阀3－电磁阀4－电液流量伺服阀2FRE6~20/10QM5－蓄能器6－被试阀电液比例溢流阀DBETR-10B/80M7、8－压力传感器9－加载用节流截止阀10－流量传感器11、12－截止阀13－压力表三、实验内容1、稳态压力控制特性测试测试阀控制电流与阀输出压力之间关系，画特性曲线，计算死区、滞环、非线性度。

2、稳态负载特性（压力-流量特性）测试控制输入电流、输出压力、负载干扰（流量）之间关系。

3、输入信号阶跃响应测试（选做）测试阀输出压力相对一定幅值输入电信号阶跃变化的过渡过程响应特性，画特性曲线，计算滞后时间、上升时间、过渡过程时间等。

4、频率响应特性测试测试阀对一组不同频率的等幅正弦输入信号的响应特性，画频响特性曲线（博德图），算幅频宽、相频宽。

四、实验方法●测试电回路接线操作：1）压力传感器－把P A、P B压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2口。

2）电液比例溢流阀－把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A扦座上，位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。

比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上，差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。

转换开关转入自动位置。

3）电液比例流量阀－把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上，位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。

电液比例流量阀放大器差动输入信号号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口2口上。

转换开关转入自动位置。

4）流量传感器－把大流量传感器、小流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1、2口上（模拟输入信号分别9、10通道）。

项目二 比例节流调速回路实验
一、实验目的
通过这个实验，锻炼同学们的液压回路搭建能力。

利用比例节流阀进行执行机构的速度控制，是学生了解比例控制元件的工作特点和优点。

熟悉一般比例控制液压原件基本工作条件和电器原理。

二、实验原理及方法
该实验利用力士乐实验台，采用比例节流阀分别搭建液压缸运行速度控制回路，和液压马达转速控制回路。

实验回路本身满足节流调速回路的基本原理，不同的是采用比例节流元件可以实现在线的连续、实时的速度调整，且相应速度快、控制准确、易于实现程序化控制。

三、实验步骤
1、了解实验台基本使用方法和注意事项。

2、熟悉主要液压元件，找到搭建实验回路所需元件。

3、根据液压原理图，利用软管搭建液压回路。

操作过程中注意正确使用快换接头形式液压软管，软管插上后可用手向外拔一下以确保可靠连接。

液压回路
4、根据电气原理图，连接比例节流阀电气回路和液压系统继电器控制回路。

连接电气回路时用导线连接各电气元件，按照红色导线连接正极部分，黑色导线连
接负极（或接地）部分。

接线时认真参照后面提供的接线图。

5、液压系统接管及电气系统连线经检查确认无误后，分别启动液压和电气系统进行实验。

启动泵站前先检查系统旁路卸荷阀是否处于开启状态，同时将系统溢流阀调制最小。

泵站启动后，先观察泵站运行有无异常，如泄露、噪声。

关闭旁路卸荷阀，逐渐调高溢流阀压力调至4Mpa。

电气控制回路得电后，检查K1、K2互锁回路工作是否正常，启动停止按钮是否工作正常。

6、改变比例节流阀控制电压，操作液压缸反复动作，观察液压缸运动速度变化。

实验一电液比例方向阀动态性能实验1实验目的（1）了解比例方向阀动态特性测试装置。

（2）掌握比例方向阀流量阶跃响应特性曲线的测试方法。

（3）掌握比例方向阀动态特性各参数物理意义和计算方法。

2实验装置RCYCS-DIII电液压伺服比例综合实验台。

3实验内容及原理节流调速回路是由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，它通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。

节流调速回路按照其流量控制阀安放位置的不同，分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种。

图1 电液比例方向阀动态性能实验原理图1泵驱动电机 2变量泵塞泵 3系统溢流阀 4温度传感器 5单向阀6球阀1 7畜能器 8比例溢流阀 9电液比例方向阀比例方向阀流量阶跃响应特性是比例方向阀动态特性的主要特性,该实验是测试比例方向阀流量。

给被试的比例方向阀的控制器施加一个升幅的阶跃信号（从起始电压至最大电压），A口至B口的流量相应地完成一个流量增加过程；这一过程完成后，再给被试的比例方向阀的控制器施加一个降幅的阶跃信号（从最大电压至起始电压），比例方向阀A口至B口的流量也相应地完成一个流量减小过程；记录被试比例方向阀流量变化全过程，绘制流量响应曲线。

根据被试比例方向阀流量阶跃响应曲线，计算阀的动态特性的主要参数：稳态流量Xo()、幅值（X amp）、超调量（Mp）、峰值（tp）、上升时间(tr)、下降时间(td)、调整时间(ts)等。

4实验步骤a.按[液压原理图]检查测试回路。

b.连接数据采集线：本实验使用AD 通道2 个,DA通道1个(DA2)；AD 起始通道--电液比例控制器实际输出端口，AD 起始通道+1--流量传感器p；DA通道用1个，DA2 接电液比例控制器差动输入端口。

c.启动电机,调节系统溢流阀,使系统达到安全工作压力(如8Mpa)，开启球阀3、球阀4；其他球阀关闭，二位三通电磁换向阀YA1、YA2通电。

一、实验目的1. 理解调速阀的结构和原理，掌握其工作特性；2. 研究调速阀在不同工况下的流量、压力和速度变化规律；3. 分析调速阀在实际应用中的优缺点，为工程实践提供参考。

二、实验原理调速阀是一种用于调节流体流量的阀门，由定差减压阀和节流阀串联而成。

其工作原理如下：1. 当负载压力增大时，减压阀阀芯右移，减压口加大，压降减小，使节流阀的压差（p2-p3）保持不变；2. 当负载压力减小时，减压阀阀芯左移，减压口减小，压降增大，使节流阀的压差（p2-p3）保持不变；3. 调速阀的流量恒定，不受出入口压力差变化影响，能够精确地控制执行元件的速度。

三、实验仪器与设备1. 调速阀实验装置：包括调速阀、压力表、流量计、节流阀等；2. 电源：交流电源，电压220V；3. 计时器；4. 计算器。

四、实验步骤1. 将调速阀实验装置连接好，确保各连接处密封良好；2. 打开电源，调节节流阀，观察调速阀的流量、压力和速度变化；3. 改变负载压力，记录不同工况下的流量、压力和速度；4. 重复步骤2和3，研究调速阀在不同工况下的工作特性；5. 分析实验数据，得出结论。

五、实验结果与分析1. 调速阀的流量与压力关系：在负载压力不变的情况下，调速阀的流量与压力成正比；2. 调速阀的速度与压力关系：在负载压力不变的情况下，调速阀的速度与压力成反比；3. 调速阀的流量与速度关系：在负载压力不变的情况下，调速阀的流量与速度成正比；4. 调速阀在不同工况下的工作特性：调速阀在负载压力变化时，能够保持流量恒定，速度平稳。

六、实验结论1. 调速阀能够精确地控制流体流量和速度，适用于各种工况；2. 调速阀具有结构简单、价格低廉、易于维护等优点；3. 调速阀在实际应用中，能够有效提高系统性能，降低能耗。

七、实验心得通过本次实验，我们对调速阀的结构、原理和工作特性有了更深入的了解。

调速阀在实际工程中具有广泛的应用前景，为提高系统性能和降低能耗提供了有力保障。

实验二单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。

(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。

对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。

按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。

在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。

在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压Uct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。

电机的转速随给定电压变化，电机昀高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。

这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。

在本实验中DJK04上的“调节器I”做为“速度调节器”和“电压调节器”使用。

四、实验内容(1)DJK04上的基本单元的调试。

(2)Uct不变时直流电动机开环特性的测定。

(3)Ud不变时直流电动机开环特性的测定。

(4)转速单闭环直流调速系统。

五、预习要求(1)复习自动控制系统(直流调速系统)教材中有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。

(2)掌握调节器的基本工作原理。

(3)根据实验原理图，能画出实验系统的详细接线图，并理解各控制单元在调速系统中的作用。

(4)实验时，如何能使电动机的负载从空载(接近空载)连续地调至额定负载?图2-1 晶闸管直流调速系统原理图图2-2 转速单闭环系统原理图六、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。

整定调速阀实验步骤；
1、在标定过程中，505的紧急停机触点输入必须闭合或跨接（否则505的执行机构输出电流将为零）
2、执行系统RESET（复位）指令（按505的“Reset”键）。

3、按505面板上的“Emergency Shutdown（紧急停机）”按钮。

（此时菱形停机按钮灯亮）
4、按“ACT”键，然后按下翻键越过（屏幕显示1#与屏幕显示2#）
5、直到出现“Stroke Actuators-dsbled,Steam Must be Off”(确认主汽门已经切断了汽轮机的汽源)。

（屏幕显示3#）
6、（这将使屏幕显示“Stroke to Min-Enabled,Min curr Adjust*4.000”信息）。

信息显示“At Min”且执行机构输出电流变化至其最小设定值。

（屏幕显示4#）
7、下翻箭头键一次
（这将使屏幕显示“Stroke to Max-Enabled,Max curr Adjust*20.00”信息）显示“At Max”且执行机构输出电流变化至其最大设定值。

（屏幕显示5#）
8、再下翻箭头键一次
(屏幕显示6#,)该屏幕显示Manually Adjust-Enabld,Stroke Valve xxx.xx
9、按YES键后，屏幕允许显示信息“Manual”。

在“Manual”方式下按ENTER 键，输入要求的设定值，再按一次ENTER键。

这将使执行机构输出立即跃变
至指定的位置。

10、当标定结束时，505所显示的0～100%阀门位置必须等于0～100%的实际阀门行程。

按下翻箭头键转入一个所需的方式或者按两次CLEAR键来保存更改并退出标定方式。