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万能材料试验机电液控制系统的主要元件

发布时间:2015-9-21 8:50:27  浏览:

电液控制系统由控制放大器、电液控制阀、液压缸及负载、检测元件等组成。

负载和液压缸二者是联接在一起的,如湖北微聚网络科技有限公司中负载就是试件,振动台和激振器的负载就是被试的构件,它们都是与液压缸直接连接,由液压缸推动,按需要的规律运动。

万能材料试验机

电液控制阀是将电信号转换成液压能的元件,它是电液控制系统中的关键元件,它的性能对系统的影响很大。万能试验机中使用的控制阀有电液伺服阀和电液比例阀,前者使用较多,它的要求往往很髙,不仅在动、静态性能方面,而见在寿命等方面也有要求,因此必须慎重选择。

控制放大器包括综合校正装置、功率放大器和稳压电源等,综合校正装置包括加法器、PID调节装置等部分。功率放大器对输入的电压信号放大并转换成电流信号输出。

检测元件检测被控量,如位移、速度、加速度、压力、力及变形等,将它们转换成电信号并加以放大反馈到输人端。

现将这几种主要元件介绍如下。

1、控制放大器

控制放大器根据所配用的电液控制阀不同而分为伺服控制器和比例控制器,二者所不同的是伺服控制器输出的电流较小,仅数十毫安,而比例控制器输出的电流一般为0.8~1A。前者采用模拟量的电路,后者可以采用相似的电路,也可采用脉宽调制的开关型电路以减少能耗。

控制放大器中的稳压电源不参与控制,电路上也无待殊要求,因此在本节中不予介绍。检测元件用的测量放大器有时也放在控制放大器中,这部分将在测量放大器中说明。因此,本节主要是说明功率放大部分和综合校正部分,而且以何服控制器为主。

2、校正装置
伺服控制器内除放大器外还包含校正环节。具体的校正环节根据需要而定,由于万能材料试验机的负载是具有不同刚度的弹性负载,一般都是O型系统。系统的稳定性和稳态精度邡比较差,因此需要用PI或PID装置进行校正,才能使系统的控制性能得到提高。这些PI或PID装置都采用运算放大器等电路来实现,在万能材料试验机中也可以采用并联反馈,当采用并联反馈时,对伺服控制器来说,只要在加法器上增加些输入端即可。在采用计算机控制的系统中,也可以用软件实现PI或PID的校正。

3、开关型(PWM)放大器
为了与计算机连接更方便并能消除摩擦等影响,目前试验机中也有采用开关型、脉宽调制原理的放大器。这种放大器的工作原理如图4-5所示,脉宽调制信号是用脉宽占空比TP/T的大小来表示相应时间的模拟信号的大小。这种信号只有开、关两种状态,适合与计算机直接连接。理论上讲,在开启时,功率管导通,I=In,U=0,而关闭时,功率管截止,U=Un;这两种情况所消耗的功率都为零,因此这种放大器的功耗小。由于只有开、关两种工作状态,抗干扰能力强,油液污染而造成的阻塞等现象容易被克服,抗干扰和抗污染性能较好。此外,脉冲信号本身就相当于一种励振信号,使液压阀的摩擦影响减小。因此,在采用计算机控制而对系统动态要求不高的试验机中应用。如液压万能试验机要求对力、位移、变形有恒速率的控制,但系统的动态性能要求不高,可采用脉宽调制型放大器,并配用电液比例阀控制整个系统。在电液伺服阀中由于使用电流较小,一般不采用这种形式的放大器。


开关型(脉宽调制)放大器,由于比例方向阀有两个比例电磁铁控制,所以它由两个放大器组成。由图可见,它的结构简单,只起功率放大作用.脉宽信号由计算机给定。计算机分别将脉宽信号输入A口或B口,经两级放大后输出到电磁铁线圈。与线圈相接的二极管.是为了?;すβ使苊馐芨行缘缍品逯档某寤鞫柚玫囊种频缏?。当线圈通电时,二极管置反向电压,其作用如同一个分路的极髙阻抗。当线圈断电时,极性立即反向,二极管处于正向电压下导通,为电流提供了一个低阻抗的通路。

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