杜挺豪 寧祎 杜婷婷
摘 要:文章主要闡述了電液伺服放大器的設(shè)計原理。在設(shè)計原理的基礎(chǔ)上,采用深度電流負反饋技術(shù),對其進行了詳細的計算,并做了性能測試。結(jié)果表明,電液伺服伺服放大器輸出負載電流穩(wěn)定、線性度好、響應(yīng)快,滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞:電液伺服放大器;設(shè)計原理;深度電流負反饋
1 放大器總體設(shè)計與設(shè)計要求
電液伺服控制技術(shù)主要是將電信號按比例轉(zhuǎn)換為液壓功率輸出的電液轉(zhuǎn)換技術(shù)[1]。電液伺服控制系統(tǒng)由于其輸出功率大、控制精度高等優(yōu)點,應(yīng)用于很多領(lǐng)域。隨著技術(shù)的發(fā)展,電液伺服控制技術(shù)主要向著專用、高集成、組合化的方向發(fā)展。
作為電液控制系統(tǒng)的重要組成部分,伺服放大器要有良好的動態(tài)和靜態(tài)性能,并且具有線性度好、精度高等特點,而且要能輸出足夠大的功率[2]。文章設(shè)計的伺服放大器要滿足輸入的電壓在-10V~+10V時,輸出的電流為-40mA~+40mA,而且伺服放大器的線性度誤差要小于3%。
2 電路設(shè)計及相關(guān)計算
作為電液伺服放大器,其電路設(shè)計要采用深度電流負反饋技術(shù)。深度電流負反饋是指用一個電阻與線圈串聯(lián),并將其上的電壓通過反饋電阻反饋至放大器的輸入端,構(gòu)成閉環(huán)回路。當負載電阻變化時,流過的電流保持不變[3]。這樣,當電液伺服閥在長時間工作后引起閥線圈電阻變化時,通過伺服閥線圈的電流保持不變。
伺服放大器主要電路包括:調(diào)零電路、信號放大、電壓跟隨、功率輸出。電路原理圖如圖1所示。由于放大器的輸出電流小,不能滿足要求,所以采用推挽電路進行功率放大。
放大器U1對信號進行放大:
通過式(4)可以看出,當電路中的參數(shù)確時,負載上的電流和輸入信號成線性關(guān)系,與負載電阻無關(guān)。
3 實驗結(jié)果與結(jié)果分析
將伺服放大器輸入-10V~+10V的電壓,對實驗數(shù)據(jù)進行處理,得到輸入電壓與負載電流曲線圖,如圖2所示。
分析圖2的曲線,可以得到,曲線線性度好,輸出電流與輸入電壓成線性關(guān)系,符合設(shè)計要求。
4 結(jié)束語
文章從原理上對電液伺服放大器的設(shè)計進行了研究,并進行了相關(guān)計算。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)輸出電流穩(wěn)定、線性度好,滿足實驗要求。
參考文獻
[1]楊逢瑜.電液伺服與電液比例控制技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社.
[2]李玲瓏,等.伺服放大器設(shè)計與仿真分析[J].自動化儀表,2012(12):83-85.
[3]封元華.電液伺服系統(tǒng)中的電流負反饋放大器[J].航空計測計術(shù),1993(6).