6-电液式控制系统的结构和原理
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电液伺服系统电液伺服系统是一种将电气信号转换为液压能量的控制系统。
它通过控制液压阀的开启和关闭来调节液压执行器的工作状态,从而实现对机械装置的精确控制。
本文档将详细介绍电液伺服系统的结构、工作原理、常见问题及解决方案等内容。
一、系统结构1.1 主机部分主机部分是电液伺服系统的核心组成部分,包括电液转换器、伺服阀、传感器等。
其中,电液转换器将电信号转换为液压能量,伺服阀通过控制液压流量来控制液压执行器的运动,传感器用于监测执行器的位置和速度。
1.2 液压执行器液压执行器是电液伺服系统中的重要组成部分,主要包括液压缸和液压马达两种。
液压缸可将液压能量转换为机械能,实现直线运动;液压马达则可将液压能量转换为机械能,实现旋转运动。
1.3 控制部分控制部分由控制器和信号处理器组成,用于接收、处理和传输控制信号。
控制器可根据输入信号的变化调节伺服阀的开启度,从而实现对电液伺服系统的精确控制。
二、工作原理2.1 系统工作流程电液伺服系统的工作流程一般包括输入信号采样、信号处理、控制指令、伺服阀控制和液压执行器动作等步骤。
具体流程如下:(1)输入信号采样:传感器将液压执行器的位置和速度等信息转换为电信号,并传输给信号处理器。
(2)信号处理:信号处理器对输入信号进行滤波、放大等处理,将其转换为控制系统可识别的信号。
(3)控制指令:控制器根据输入信号的变化相应的控制指令。
(4)伺服阀控制:控制器根据控制指令调节伺服阀的开启度,控制液压系统的流量大小。
(5)液压执行器动作:伺服阀的控制信号作用于液压执行器,使其按照要求的位置和速度进行运动。
2.2 系统控制策略电液伺服系统可采用位置控制、速度控制和力控制等不同的控制策略。
其中,位置控制可实现对执行器位置的精确控制;速度控制可实现对执行器速度的精确控制;力控制可实现对执行器施加的力或扭矩的精确控制。
三、常见问题及解决方案3.1 液压系统压力不稳定可能原因:(1)供油系统压力不稳定。
数字电液调节系统构成和控制原理作者:陈一龙来源:《电子技术与软件工程》2015年第19期摘要本文以浩良河N12MW汽轮机组为例阐述数字电液调节系统构成和控制原理。
【关键词】数字电液调节系统系统构成控制原理浩良河化肥分公司的N12MW纯凝式汽轮机组,改造前采用机械液压式调节系统,油动机波动范围在±8mm,负荷变化范围±3MW,严重影响机组的安全。
浙江中控技术股份有限公司对其进行改造,采用独立油源自容式油动机的液压系统, ECS-100硬件和AdvanTrol Pro软件平台的控制系统。
1 DEH系统控制原理控制系统生成的油动机阀位指令,经过伺服板卡、DDV电液伺服阀,形成调节油压,从而动作油动机。
油动机行程经过位移传感器(LVDT)测出,反馈至伺服板卡,使之与油动机阀位指令保持相等,实现DEH闭环控制。
控制原理如图1所示。
2 DEH系统构成2.1 液压系统构成和工作原理独立油源自容式油动机液压系统,是由油源和高压油动机两部分组成。
分别安装在前轴承箱左侧和上部,由进、回油管路相连接。
液压系统构成和工作原理如图2所示。
(1)独立油源是将电能转化成液压能,为电液执行器提供液压能源。
齿轮泵电机组是三相交流异步电机驱动齿轮泵工作。
采用一用一备形式,可进行切换或联动。
(2)油泵启动后,油源集成块组件上的充油电磁阀(1YV)得电,开始向系统和蓄能器充油。
当系统压力升高到压力开关(PS1)的设定值后,PS1动作,1YV失电,停止充油。
当系统压力下降到压力开关(PS2)的设定值后,PS2动作,1YV得电,启动充油。
(3)蓄能器组件由皮囊式蓄能器、截止阀和压力表等组成。
一方面补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动,另一方面与油泵共同维持系统压力恒定在设定范围内。
(4)控制集成块组件由电液伺服阀、OPC电磁阀等组成。
它接受控制系统发出的指令,控制电液执行器动作。
在需要时,也接受快关信号,控制电液执行器快速关闭。
一文详解cnc电液伺服系统组成及控制原理
为了提高液压系统控制精度,将传统的电液伺服控制方式改为数控液压伺服控制方式。
充分利用先进的计算机技术,采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低了成本。
本文首先介绍了数控液压伺服系统的组成,其次介绍了数控液压伺服阀的结构和工作原理,最后介绍了液压泵站,具体的跟随小编一起来了解一下。
一、数控液压伺服系统的组成系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缸或液马达、液压泵站4大部分组成。
系统框图如图1所示。
(1)数控装置:包括控制器、驱动器和步进电机。
之所以要采用步进电机,是由于计算机技术的飞速发展,使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能够满足数控液压系统的要求,而其价格低廉,又由于数控液压系统结构的改进,所需步进电机功率较小,不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统,就能大大降低成本。
(2)液压缸、液马达和液压泵站是液压行业的老产品,只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较高的即可应用。
(3)伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最基本的组成部分,它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用。
所以整个数控液压伺服系统的关键部件就是数控伺服阀,它必需将电脉冲控制的步进电机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移(或液马达的角位移)。
也可以说,只要有了合格的数控伺服阀,就能获得不同的数控液压伺服系统。
二、数控液压伺服阀的结构和工作原理1、数控液压伺服阀的结构
数控液压伺服阀的结构如图2所示,数控液压缸的结构如图3所示
2、工作原理
1)数控液压伺服阀和液压缸匹配工作原理。
工程机械电液控制系统简介工程机械电液控制系统是指通过电气与液压相结合的方式,对工程机械进行控制和调节的系统。
该系统使用了电气控制和液压驱动,通过电液转换器进行信号的传递和执行器的控制,从而实现对工程机械的运动、位置、力量等参数的调节和控制。
本文将详细介绍工程机械电液控制系统的结构、工作原理以及应用领域。
结构工程机械电液控制系统主要由以下几个部分组成:1.电控部分:包括控制器、传感器、执行器等电气元件。
控制器负责接收和处理输入信号,通过传感器获取机械的运动状态和环境参数,然后通过执行器输出相应的控制信号,实现对机械的控制和调节。
2.液压部分:包括液压传动系统、液压执行元件等。
液压传动系统负责将电气信号转换成液压信号,通过液压执行元件控制机械的运动、位置、力量等参数。
3.电液转换器:用于将电气信号转换成液压信号,实现电气与液压的相互转换。
常用的电液转换器包括电磁阀、电液换向阀等。
4.连接件:用于连接电气元件和液压元件,实现信号和能量的传递。
工作原理工程机械电液控制系统的工作原理如下:1.电控部分接收输入信号,并经过处理后输出控制信号。
2.控制器通过传感器获取工程机械的运动状态和环境参数。
传感器将这些参数转换成电信号,并传输给控制器。
3.控制器根据输入信号和传感器的反馈信号,进行逻辑运算和控制计算,并生成相应的控制信号。
4.控制信号通过连接件传递给电液转换器,将电信号转换成液压信号。
5.液压部分接收液压信号,并经过液压传动系统的传递和液压执行元件的作用,控制和调节工程机械的运动、位置、力量等参数。
6.工程机械根据液压部分的控制信号,进行相应的动作和运动。
应用领域工程机械电液控制系统广泛应用于各个领域的工程机械中,如挖掘机、装载机、推土机、起重机等。
它们通过电气和液压的相互协作,实现了对机械的高效控制和操作。
在工程机械的挖掘方面,电液控制系统能够精确控制挖斗的位置、速度和力量,提高挖掘效率和准确性。
在装载方面,可以根据物料的不同特性,调节装载斗的位置和倾斜角度,实现高效的装载和卸载操作。
6.电液控制系统设计6.1概述电液控制系统是常用机电一体化系统之一。
它是将计算机电控和液压传动结合在一起,既发挥了计算机控制或电控制技术的灵活性,又体现了液压传动的优势,充分显示出大功率机电控制技术的优越性。
电液控制系统的种类很多,可以从不同的角度分类,而每一种分类方法都代表一定的特征:1)根据输入信号的形式和信号处理手段可人为数字控制系统、模拟控制系统、直流控制系统、电液开关控制系统。
2)根据输入信号的形式和信号处理手段可分为数字控制系统、模拟控制系统、直流控制系统、交流控制系统、振幅控制系统、相位控制系统。
3)根据被控量的物理量的名称可分为置控制系统、速度控制系统、力或压力控制系统等。
4)根据动力元件的控制方式可分为阀控系统和泵控系统。
5)根据所采用的反馈形式可分为开环控制系统、闭环系统和半闭环控制系统。
本章主要介绍电液控制系统的组成、控制元件,系统数字模型以及系统的设计。
6.2电液控制元件电液控制元件主要包括电液伺服阀、电液比例阀、电液数字阀以及由数字阀组成的电液步进缸、步进马达、步进泵等。
它胶是电液控制系统中的电-液能量转换元件,也是功率放大元件,它能够将小功率的电信号输入转换为大功率的液压能(流量与压力)或机械能的输出。
在电液控制系统中,将电气部分与液压部分连接起来,实现电液信号的转换与放大,主要有电液伺服阀、电液比例阀、电液数字阀以及各种电磁开关阀等。
电液控制阀是电液控制系统的核心,为了正确地设计和使用电液控制系统,就必须掌握不同类型电液控制阀的原理和性能。
6.2.1控制元件的驱动6.2.1.1电气—机械转换器电气—机械转换器有“力电机(马达)”、“力矩电机(马达)”以及直流伺服电动机和步进电动机等,它将输入的电信号(电流或电压)转换为力或力矩输出,去操纵阀动作,推行一个小位移。
因此,电气-机械转换器是电液控制阀中的驱动装置,其静态特性和动态特性在电液控制阀的设计和性能中都起着重要的作用。
电液比例控制阀结构及原理电液比例控制阀(Electro-hydraulic proportional control valve)是一种通过电信号控制液压工作机构运动的装置。
它将电信号转化为液压信号,通过控制液压系统的液压阀门来调节油液的流量和压力,从而达到对液压系统运动进行精确控制的目的。
首先是电磁比例阀部分,它是通过电磁线圈的磁性效应控制液压阀门的开启和关闭。
电磁比例阀由铁芯、阀芯、阀阀座和电磁线圈等组成。
电磁线圈环绕在铁芯上,在线圈中通电产生磁场时,铁芯会被磁化,吸引阀芯与阀座之间的间隙关闭。
电磁线圈通电后,油液进入阀芯的控制腔,从而控制阀芯的位置和开口大小,进而控制液压油的流量和压力。
当电磁线圈断电时,铁芯失去磁性,阀芯与阀座之间的间隙打开,油液再次流动。
其次是液压比例执行机构部分,它是通过液压油的力学性能将电信号转化为液压信号,并通过调节活塞的位移或液压系统的压力来控制液压工作机构。
液压比例执行机构由油缸、活塞和杆等组成。
当电磁线圈通电时,液压油从阀芯的控制腔进入液压比例执行机构的缸腔,使活塞移动,从而实现对液压工作机构的控制。
当电磁线圈断电时,液压油从液压比例执行机构的缸腔排出,活塞回到初始位置。
整个电液比例控制阀工作的原理是将电信号转化成了液压信号,通过控制液压系统的流量和压力,来精确控制液压工作机构的运动。
通常情况下,电液比例控制阀通过调节电磁比例阀的阀芯位置来控制油液的流量,通过调节液压比例执行机构的液压力来控制油液的压力。
通过不同的电信号输入可以实现对液压工作机构的精确控制,达到所需的运动参数。
第十章汽机热工部分第四节数字式电液控制系统(DEH)的设备结构、工作原理及逻辑功能汽轮机数字式电液控制系统DEH是电厂汽轮发电机组不可或缺的组成部分,是汽轮机启动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器,DEH系统与EH系统组成的电液控制系统,通过控制汽轮机主汽门和调门的开度,实现对汽轮发电机组的转速与负荷的控制。
我厂4台机组的DEH控制系统是上海新华控制公司的XDPS控制系统——DEH-ⅢA。
XDPS是英语XINHUA Distributed Processing System的缩写,中文含义为新华分布处理系统;DEH-IIIA是新华生产的汽轮机数字电液控制系统DEH (Digital Electric-Hydraulic Control System)的升级产品。
它集计算机控制技术与液压技术于一体,其计算机部分是由集计算机控制技术与液压技术于一体,其计算机部分是由XDPS-400分散控制系统组成的DEH-IIIA,其液压部分是采用高压抗燃油的电液伺服控制系统EH。
由DEH-IIIA与EH组成的数字电液控制系统通过控制汽轮机主汽门和调门的开度,实现汽轮发电机组的转速与负荷的实时控制。
DEH系统流程图见图1。
图1:DEH系统流程图一、DEH系统的设备结构DEH系统主要由一个操作员站、一个工程师站、一个控制柜、一个端子柜,一个手动操作盘组成。
1.操作员站操作员站由一台Pentium工业控制机、一台大尺寸彩色监视器CRT、一个薄膜键盘、一个跟踪球(鼠标)组成。
操作员站是运行操作人员与DEH人机接口。
运行人员可通过薄膜键盘或跟踪球对DEH进行各种操作。
2.工程师站工程师站配置与操作员站相同。
可由热工人员通过工程师站对DEH系统进行在线或离线组态修改、维护。
同时,所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看。
3.控制柜主要由电源、一对冗余DPU、三个基本控制模拟量输入I/O站、一个OPC超速保护站及一个伺服控制系统站组成,完成对汽轮机的基本控制功能,即转速控制、负荷控制及超速保护功能。
电液控的基本原理电液控制(Electro-hydraulic control)是一种基于电力和液压的控制技术,用于控制和调节机械系统的运动和操作。
它是将电力信号转换为液压能量,并利用液压传动来实现机械系统的运动控制。
电液控制广泛应用于工业生产和机械设备中,具有高效、可靠、快速和精确的特点。
电液控制系统主要由电源、电控信号传输、电液转换、执行器和反馈传感器等组成。
其中,电源提供电能;电控信号传输将控制信号传达给电液转换部分;电液转换部分将电控信号转换为液压能量;执行器接收液压能量,并将其转换为机械力或运动;反馈传感器用于监测执行器的位置、速度或力量,并将其反馈给电控系统,以实现闭环控制。
在电液控制系统中,电液转换部分是关键组成部分。
它由液压泵、液压阀、液压缸和油管等组成。
液压泵将电能转换为液压能,通过压力油管输送液压能量到液压阀。
液压阀根据接收的电控信号控制液压能量的流动方向、流量和压力等参数。
液压缸是执行器的一种形式,通过液压能量驱动活塞进行线性或旋转运动。
液压缸的运动通过连杆或机构与要控制的机械系统连接,从而实现位置、速度和力量等的控制。
电液控制系统的工作原理是通过电控信号控制液压能量的流动和分配,从而控制执行器的运动。
控制信号可以是电压、电流或数字信号等形式。
当控制信号变化时,电控系统会根据预设的控制算法调整液压阀的工作状态,以实现预期的机械运动。
电液控制系统可以实现多种控制方式,包括位置控制、速度控制和力控制等。
位置控制是通过控制液压阀的开关状态来控制液压缸的位置。
速度控制是通过控制液压阀的流量来控制液压缸的运动速度。
力控制是通过控制液压阀的压力来控制液压缸的输出力量。
这些控制方式可以单独应用,也可以结合使用,以实现更复杂的机械运动控制需求。
电液控制系统的优点在于其高效、可靠、快速和精确的特点。
由于液压系统具有较大的功率密度和传动效率,能够在短时间内提供大量的力矩和功率输出。
同时,液压系统具有较好的响应速度和控制精度,能够实现高速运动和精确控制。
电动调节阀电液执行机构的输入信号是电信号,输出执行元件的动力源采用液压油,因此,特别适用于大推力、大行程和高精度控制的应用场合。
在大型电站,为获得大推力,在主蒸汽门等控制系统中常采用电液执行机构。
电液执行机构与电动执行机构比较,由于采用液压机构,因此具有更大的推力或推力矩。
但液压系统需要更复杂的油压管路和油路系统的控制,例如对液压油温度、压力等的控制,还需要补充油和油的循环。
与气动活塞执行机构比较,电液执行机构采用液压缸代替气缸,由于液压油具有不可压缩性,因此,响应速度可达lOOmm/s,比气动活塞式执行机构快,行程的定位精确,控制精度高(可达0.5级),它的行程可很长(可达lm),输出推力矩大(可达60000Nm),输出推力大(可达25000N)。
电液执行机构将输入的标准电流信号转换为电动机的机械能,气动调节阀以液压油为工作介质,通过动力元件(例如液压泵)将电动机的机械能转换为液压油的压力能,并经管道和控制元件,借助执行元件使液压能转化为机械能,驱动阀杆完成直线或回转角度的运动。
因此,它具有电动执行机构的快速响应性和活塞式执行机构的推力大等优点。
但因使用液压油,带来油路系统的泄漏等问题基本的液压传动系统由方向控制回路、压力控制回路和流量控制回路等组成。
方向控制回路可采用换向阀、单向阀等;压力控制回路可采用压力继电器、减压阀等;流量控制回路可采用节流阀、调速阀等。
此外,还需要一些辅助控制回路,例如平衡控制回路、卸压控制回路、增压和增速控制回路等。
为保证电液执行机构的正常运转,通常采用两套液压传动油系统,其中一套系统工作,另一套系统备用。
蒸汽调节阀与电动执行机构类似,电液执行机构也采用位置反馈装置组成反馈控制系统。
它提高了整个系统的控制精度,改善了系统的动态特性。
但由于价格昂贵,管路系统复杂,只有在需要大推力和推力矩的应用场合才被采用。
其特点如下。
1.相同输出功率条件下,液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小,响应快。
电液式自动变速器的组成与基本工作原理
电液式自动变速器是一种高级的汽车变速器,其组成部分相对于
手动变速器更加复杂。
但是,其基本原理相对简单。
电液式自动变速器由液压系统、电控系统和机械系统三部分组成。
液压系统主要由油泵、离合器、制动器、减速器和行星齿轮等部
分组成,其作用是针对不同车速和转速进行液压传递,从而实现车辆
的换挡操作。
电控系统则由控制芯片、传感器、阀门等电子部分组成,对自动
变速器进行控制和监测,并对车辆进行软件调节。
机械系统则是液压系统和电控系统的执行系统,主要由齿轮和联
轴器等部分组成,使变速器异步运行,实现汽车的加速和刹车等系统
操作。
电液式自动变速器的基本工作原理是通过液体传递信号,由电控
系统实时监测车辆的运行状态,从而相应地调整液压传递系统,使得
车辆顺畅地进行换挡操作。
当车辆加速时,液压泵通过齿轮将动力转化为流体动力能,并将
其传递到离合器。
此时,电控芯片通过传感器即时检测车辆的转速和
行驶状态,并根据需要调整液压传递系统,使得离合器自动切换到相
应的增速档位。
最终实现变速器的换挡操作。
总的来说,电液式自动变速器在实现变速操作方面具有许多优势,可以帮助驾驶员改善驾驶体验,同时也更加安全可靠。
当然,对于电
液式自动变速器的优点与问题,我们还需要加以深入的了解和评估。