比例閥多為電氣反饋,當有信號輸入時,主閥芯帶動與之相連的位移傳感器運動,當反饋的位移信號與給定信號相等時,主閥芯停止運動,比例閥達到一個新的平衡位置。伺服閥有機械(xie)反(fan)饋和電(dian)氣(qi)反(fan)饋兩種,一般電(dian)氣(qi)反(fan)饋的伺服閥的頻(pin)響高,機械(xie)反(fan)饋的伺服閥頻(pin)響稍低(di),動作過程與比例閥基(ji)本(ben)相同(tong)。
區別:一(yi)般比(bi)例(li)閥的(de)輸(shu)入功率較(jiao)(jiao)大(da),基本在幾百毫(hao)安到1安培以上,而伺(si)服(fu)閥的(de)輸(shu)入功率較(jiao)(jiao)小,基本在幾十毫(hao)安;比(bi)例(li)閥的(de)控(kong)制精度(du)稍低,滯環較(jiao)(jiao)伺(si)服(fu)閥大(da),伺(si)服(fu)閥的(de)控(kong)制精度(du)高(gao),但對油液的(de)要求也高(gao)。
從結構上(shang)理(li)解,比(bi)(bi)例(li)(li)閥(fa)(fa)的閥(fa)(fa)芯(xin)是(shi)靠(kao)電磁力(li)和(he)液(ye)壓(ya)力(li)及(ji)彈簧力(li)來(lai)實現平衡(heng)的,而伺服閥(fa)(fa)是(shi)靠(kao)液(ye)壓(ya)力(li)來(lai)平衡(heng)的,所以比(bi)(bi)例(li)(li)閥(fa)(fa)在控制大流量高壓(ya)力(li)上(shang)沒(mei)有優勢(shi);另外,比(bi)(bi)例(li)(li)閥(fa)(fa)最(zui)早的產(chan)品(pin)是(shi)開(kai)式的,這應該是(shi)為什么叫作(zuo)比(bi)(bi)例(li)(li)閥(fa)(fa)的原因;在應用上(shang),伺服閥(fa)(fa)用的更廣,不僅能夠用于精 確的位置,速度等(deng)控制,還具(ju)有隨(sui)動作(zuo)用,所以像你開(kai)的汽車助力(li)轉向就是(shi)一個隨(sui)動伺服系統,這是(shi)比(bi)(bi)例(li)(li)閥(fa)(fa)難以實現的。
實現(xian)油(you)缸(gang)上下運動可(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)過閥(fa)(fa)(fa)在不(bu)(bu)同位(wei)(wei)置(zhi)而(er)(er)(er)使得油(you)路切換(huan)而(er)(er)(er)實現(xian),這樣的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)采用普通(tong)換(huan)向閥(fa)(fa)(fa)就可(ke)以(yi)(yi)(yi)實現(xian)了,而(er)(er)(er)伺服或者比(bi)例閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)作用是不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)制(zhi)油(you)缸(gang)的(de)(de)(de)方向,還(huan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)精(jing)(jing)(jing) 確(que)控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開(kai)度(du),從(cong)而(er)(er)(er)可(ke)以(yi)(yi)(yi)精(jing)(jing)(jing) 確(que)控(kong)(kong)制(zhi)流量(liang)(工作狀(zhuang)態保持(chi)不(bu)(bu)變下)。閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)反饋的(de)(de)(de)確(que)只能(neng)決定閥(fa)(fa)(fa)是否精(jing)(jing)(jing) 確(que)到(dao)位(wei)(wei),而(er)(er)(er)并不(bu)(bu)能(neng)控(kong)(kong)制(zhi)系統的(de)(de)(de)狀(zhuang)態,因(yin)為即使閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開(kai)度(du)準確(que),但是真(zhen)正到(dao)作動器內的(de)(de)(de)流量(liang)也受到(dao)泵壓力、管路消(xiao)耗、負載變化(hua)等等多種因(yin)素(su)的(de)(de)(de)影響,因(yin)而(er)(er)(er)要實現(xian)精(jing)(jing)(jing) 確(que)的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)者速度(du)控(kong)(kong)制(zhi),還(huan)需要另(ling)外一個避環(huan)回路——系統閉(bi)環(huan),針對位(wei)(wei)置(zhi)和速度(du),現(xian)在有成型(xing)的(de)(de)(de)速度(du)和位(wei)(wei)置(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)板來實現(xian)。
有人(ren)說“做的(de)(de)再精細準確(que)也(ye)(ye)只是(shi)(shi)閥(fa)(fa)(fa)本身的(de)(de)問題(ti),對(dui)于(yu)受控對(dui)象(xiang)來(lai)說卻不好(hao)辦(ban)”,這沒錯,但是(shi)(shi)作(zuo)動(dong)器(qi)的(de)(de)位(wei)移(yi)并不對(dui)應伺(si)服閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)的(de)(de)位(wei)移(yi),因為(wei)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)開(kai)啟油口后即使不在(zai)運動(dong),作(zuo)動(dong)器(qi)也(ye)(ye)會始終保持運動(dong)勢,就(jiu)像(xiang)家里的(de)(de)水龍頭(tou),擰(ning)開(kai)了(le)水就(jiu)會一直流(liu)。比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)(fa)沒有了(le)伺(si)服閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)位(wei)置閉環(huan),它(ta)是(shi)(shi)靠較大的(de)(de)、控制(zhi)供(gong)給比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)的(de)(de)電流(liu)量來(lai)控制(zhi)相對(dui)準確(que)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)位(wei)置而簡化的(de)(de)設計(ji)形(xing)式。比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)(fa)不用(yong)配固定的(de)(de)作(zuo)動(dong)器(qi),實現位(wei)置和速度控制(zhi)也(ye)(ye)還是(shi)(shi)需(xu)要(yao)系統(tong)閉環(huan)。比(bi)(bi)例(li)閥(fa)(fa)(fa)和伺(si)服閥(fa)(fa)(fa)是(shi)(shi)不是(shi)(shi)都需(xu)要(yao)放(fang)大器(qi)。其(qi)(qi)輸入控制(zhi)信號(hao)為(wei)4-20MA呢還是(shi)(shi)0-10V?是(shi)(shi)不是(shi)(shi)沒有-10V-+10V就(jiu)是(shi)(shi)說其(qi)(qi)動(dong)作(zuo)方向是(shi)(shi)靠兩(liang)個線圈(quan)分別動(dong)作(zuo)來(lai)改(gai)變油路實現,而不是(shi)(shi)受其(qi)(qi)輸入控制(zhi)信號(hao)實現,是(shi)(shi)這樣嗎(ma)?
比例閥和伺服(fu)閥輸入(ru)控制信號有4-20MA,0-10V,-10V-+10V,其(qi)中電流輸入(ru)信號抗干(gan)擾強,但(dan)(dan)相應的價格(ge)貴點,內部(bu)線圈是(shi)可以是(shi)一個也有的是(shi)兩個,很多三(san)(san)位(wei)(wei)閥只(zhi)用一個線圈,靠電壓(ya)反(fan)相控制兩邊位(wei)(wei)置,三(san)(san)位(wei)(wei)閥更多的是(shi)兩個線圈布(bu)置在三(san)(san)位(wei)(wei)閥的兩邊,但(dan)(dan)線圈可以是(shi)單獨控制,也可以是(shi)串(chuan)聯或并聯控制。
其實比例(li)(li)閥(fa)(fa)和伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)現在很難區分,可能驅動方式是(shi)(shi)僅有差別,伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)力矩馬達,比例(li)(li)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)比例(li)(li)線(xian)圈,伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)噴嘴(zui)檔板(ban),響應高點,比例(li)(li)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)滑閥(fa)(fa),但說(shuo)到控制精(jing)度(du),比例(li)(li)閥(fa)(fa)可能還要高點,特別是(shi)(shi)在兩(liang)極(ji)反(fan)饋(kui)(kui)閥(fa)(fa)中(zhong),因為先導極(ji)的比例(li)(li)閥(fa)(fa)反(fan)饋(kui)(kui)是(shi)(shi)電位移傳感器,而伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)機械式的反(fan)饋(kui)(kui)桿,所以在一些參數如重(zhong)復精(jing)度(du),滯環,線(xian)性(xing)度(du)比例(li)(li)閥(fa)(fa)比伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)好,但BODE圖上的曲線(xian)伺(si)服(fu)(fu)閥(fa)(fa)好些。
比例閥和伺服閥輸入控制信號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整使其到0-10V,比例閥和伺服閥可以是內反饋也可以外接外反饋,在一些控制要求不很高的場合可以采用內反饋閥并在閥下疊加一個壓差補償器實現與外界壓力無關的速度控制,如果要用外閉環,那么比例閥還要外加一個PID控制板,價格很貴,在一些流量很大的壓鑄機上(4000L/MIN-12000L/MIN),其比例伺服閥都是(shi)兩(liang)極內(nei)閉環,因(yin)為(wei)外(wai)環來不及。比(bi)例閥有較大(da)的零位死區(約20%),而伺服閥則無(wu)。從控制(zhi)來說,比(bi)例閥不適合于位置(zhi)控制(zhi)。