来源:本站 发布时间:2015/5/13 14:17:48 点击量:
为满足电液比例阀用动圈式电机械转换器的控制及驱动要求,研究了利用专用芯片设计的H桥电路来满足动圈式点机械转换器的双向控制要求,采用专用芯片设计的PWM波发生电路满足其比例控制的要求。研究分析所设计电路的PWM波的占空比和频率调节原理,功率放大器驱动电路产生足够的功率和电流的原理,制作出了相应的电路板,并对所设计的电路进行了试验研究。理论分析和试验研究表明,所设计的动圈式电机械转换器用控制器电路结构简单、有效,能够达到控制和驱动要求。
电机械转换器作为电液比例元件的驱动部件,其性能优劣对电液比例元件,甚至液压控制系统具有很大的影响。根据驱动方式划分,电机械转换器包括动铁式比例电磁铁和动圈式直线电动机。
动铁式点机械转换器的驱动力为电磁吸力,电磁吸力的大小与磁通强度和动铁的位置有很大的关系,其明显的特点是(1)电磁力的方向总是指向使磁回路中工作气隙磁阻变小的方向,与控制线圈中电流产生的磁通的方向无关;(2)电磁力的大小与线圈中所流过的电流的大小不成比例关系。所以动铁式电机械转换器不具备双向驱动的能力,它其对驱动电路的要求是能够产生足够强的电流,与方向控制无关。
动铁式电磁铁的电磁吸力是单向的,如果将两个动铁式电动机械转换器进行差动安装,则可实现双向输出功能,典型产品是美国MOOG公司生产的一些比例阀所用的动铁式电机械转换器,如D630系列比例阀。本质上,这种电机械转换器仍是单向驱动的。
动圈式电机械转换器在工作过程中工作气隙中的磁场强度基本保持不变,其电磁力为线圈受到的洛伦兹力,大小和方向与线圈中通过电流的大小和方向相关,具有双向驱动的能力。当电流恒定时,其输出力基本保持恒定。
对动圈式点机械转换器的驱动要求至少包括以下三个方面:
(1)控制器要具有双向驱动能力;
(2)控制器能够输出足够的功率和足够大的电流;
(3)控制器输出的电流对控制信号要具有恒定的增益。
模拟式功率放大器技术已经比较成熟,结构简单,控制性能好,且电流能连续输出。但功放管的功耗大、效率低,且功放管发热严重,需加散热装置对其进行散热。脉宽调制式功率放大电路属于开关式功率放大电路的一种,由于其功放管只工作在饱和区和截止区,功放管的功耗大幅度降低,散热减少,功率得到了提高。
目前国内外市场上有大量的动铁式比例电磁铁的电机械转换器用放大器(驱动器),但国内市场上还没有双向驱动能力的动圈式电机械转换器研究和设计一种专用的控制电路有一定的意义。