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比例閥和伺服閥的區(qū)別

比例閥和伺服閥的區(qū)別

 

經(jīng)過成都億宇科技有限公司技術(shù)部的工作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)際情況,分析了比例閥和伺服閥的區(qū)別如下:
       
比例閥多為電氣反饋,當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí),主閥芯帶動(dòng)與之相連的位移傳感器運(yùn)動(dòng),當(dāng)反饋的位移信號(hào)與給定信號(hào)相等時(shí),主閥芯停止運(yùn)動(dòng),比例閥達(dá)到一個(gè)新的平衡位置伺服閥,閥保持一定的輸出;
        伺服閥有機(jī)械反饋和電氣反饋兩種,一般電氣反饋的伺服閥的頻響高,機(jī)械反饋的伺服閥頻響稍低,動(dòng)作過程與比例閥基本相同。
區(qū)別:一般比例閥的輸入功率較大,基本在幾百毫安到1安培以上,而伺服閥的輸入功率較小,基本在幾十毫安;比例閥的控制精度稍低,滯環(huán)較伺服閥大,伺服閥的控制精度高,但對(duì)油液的要求也高。
        我從結(jié)構(gòu)上理解比例閥的閥芯是靠電磁力和液壓力及彈簧力來實(shí)現(xiàn)平衡的,而伺服閥是靠液壓力來平衡的,所以比例閥在控制大流量高壓力上沒有優(yōu)勢(shì);還有比例閥最早的產(chǎn)品是開式的,這應(yīng)該是為什么叫比例閥的原因;在應(yīng)用上,伺服閥用的更廣,不僅能夠用于精確的位置,速度等控制,還具有隨動(dòng)作用,所以像你開的汽車助力轉(zhuǎn)向就是一個(gè)隨動(dòng)伺服系統(tǒng),這是比例閥難以實(shí)現(xiàn)的。

        實(shí)現(xiàn)油缸上下運(yùn)動(dòng)可以通過閥在不同位置而使得油路切換而實(shí)現(xiàn),這樣的閥采用普通換向閥就可以實(shí)現(xiàn)了,而伺服或者比例閥的作用是不僅可以控制油缸的方向,還可以精確控制閥的開度,從而可以精確控制流量(工作狀態(tài)保持不變下)。
        您提到的閥的反饋的確只能決定閥是否精確到位,而并不能控制系統(tǒng)的狀態(tài),因?yàn)榧词归y的開度準(zhǔn)確,但是真正到作動(dòng)器內(nèi)的流量也受到泵壓力、管路消耗、負(fù)載變化等等多種因素的影響,因而要實(shí)現(xiàn)精確的位置或者速度控制,還需要另外一個(gè)避環(huán)回路——系統(tǒng)避環(huán),針對(duì)位置和速度,現(xiàn)在有成型的速度和位置控制板來實(shí)現(xiàn)。您說的“做的再精確也只是閥本身的問題,對(duì)于受控對(duì)象來說卻不好辦”,這沒錯(cuò),但是作動(dòng)器的位移并不對(duì)應(yīng)伺服閥芯的位移,因?yàn)殚y芯開啟油口后即使不在運(yùn)動(dòng),作動(dòng)器也會(huì)始終保持運(yùn)動(dòng)勢(shì),就像家里的水龍頭,擰開了水就會(huì)一直流。
        比例閥沒有了伺服閥的閥芯位置避環(huán),它是靠較大的、精確控制供給比例閥芯的電流量來控制相對(duì)準(zhǔn)確的閥芯位置而簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)形式。比例閥不用配固定的作動(dòng)器,精確實(shí)現(xiàn)位置和速度控制也還是需要系統(tǒng)避環(huán)。

        2比例閥和伺服閥是不是都需要放大器。其輸入控制信號(hào)為4-20MA  呢還是0-10V ?是不是沒有-10V-+10V   就是說其動(dòng)作方向是靠?jī)蓚€(gè)線圈分別動(dòng)作來改變油路實(shí)現(xiàn),而不是受其輸入控制信號(hào)實(shí)現(xiàn),是這樣嗎?

        比例閥和伺服閥輸入控制信號(hào)有4-20MA ,0-10V ,-10V-+10V ,其中電流輸入信號(hào)抗干擾強(qiáng),但相應(yīng)的價(jià)格貴點(diǎn), 內(nèi)部線圈是可以是一個(gè)也有的是兩個(gè),很多三位閥只用一個(gè)線圈,靠電壓反相控制兩邊位置,三位閥更多的是兩個(gè)線圈布置在三位閥的兩邊,但線圈可以是單獨(dú)控制,也可以是串聯(lián)或并聯(lián)控制。其實(shí)比例閥和伺服閥現(xiàn)在很難區(qū)分,可能驅(qū)動(dòng)方式是唯一差別,伺服閥是力矩馬達(dá),比例閥是比例線圈,伺服閥是噴嘴檔板,響應(yīng)高點(diǎn),比例閥是滑閥,但說到控制精度,比例閥可能還要高點(diǎn),特別是在兩極反饋閥中,因?yàn)橄葘?dǎo)極的比例閥反饋是電位移傳感器,而伺服閥是機(jī)械式的反饋桿,所以在一些參數(shù)如重復(fù)精度,滯環(huán),線性度比例閥比伺服閥好,但BODE圖上的曲線伺服閥好些。
        比例閥和伺服閥輸入控制信號(hào)如果通過電位器輸入很多是0-5V 或-5V-+5V,通過改變放大器上的比例增益調(diào)整使其到0-10V,比例閥和伺服閥可以是內(nèi)反饋也可以外接外反饋,在一些控制要求不很高的場(chǎng)合可以采用內(nèi)反饋閥并在閥下疊加一個(gè)壓差補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)與外界壓力無關(guān)的速度控制,如果要用外閉環(huán),那么比例閥還要外加一個(gè)PID控制板,價(jià)格很貴,在一些流量很大的壓鑄機(jī)上(4000L/MIN-12000L/MIN),其比例伺服閥都是兩極內(nèi)閉環(huán),因?yàn)橥猸h(huán)來不及。
        比例閥有較大的零位死區(qū)(約20%),而伺服閥則無。從控制來說,比例閥不適合于位置控制。