[科普中国]-阀控系统

原理

阀控型系统是基于节流作用，即压力损失来调节流量的。其基本公式为

式中 ——负载流量；

——阀可变节流口面积；

——负载压力；

——液压源压力；

——阀压降；

——流量增量；

k ——流量系数。

以惯性负载为主的负载压力在工作时变化很大。这样，在液压源恒值压力条件下，阀压降也将较大幅度地变化，这就增加了液压功率损失；同时也引起流量增益较大幅度地变化而使控制系统非线性严重。如果使阀压降在以惯性负载为主的系统工作过程中基本保持不变，则既可减小功率损失(节能)又可改善伺服系统的性能。2

分类根据所用液压泵的种类不同，分为两种：

(1)定量泵-阀控系统。泵的输出流量按执行机构最大运动速度来设计，供油压力按最大负载来设计，即系统输出功率恒定，始终等于最大负载功率。当所需负载功率较小时，系统会无功损耗一部分功率，因而发热量大，传动刚度低。其优点是结构简单，使用方便，成本低。

(2)限压式变量泵或稳流量式变量泵-阀控系统。系统中油泵的输出流量及供油压力始终自动保持与执行机构所需要的运动速度和负载相适应，因而功率损耗小。该系统与泵控系统比较，因增加了滑阀节流环节，从而使功率损耗增大，传动刚度也低。1

特点阀控系统又称节流控制系统，其主要控制元件是液压控制阀，具有响应快、控制精度高的优点，缺点是效率低，特别适合中小功率快速高精度控制系统使用。按照使用的控制阀不同，液压控制系统可分为伺服控制系统(控制元件为伺服阀)、比例控制系统(控制元件为比例阀)和数字控制系统(控制元件为数字阀)三大类。3

作用阀控系统也称为阀基电子设备，其主要作用：

(1)接收极控发来的触发脉冲，产生触发脉冲分别触发所有晶闸管；

(2)检测晶闸管的开通、关断，监视是否保护性触发；

(3)在反向恢复期对晶闸管进行保护；

(4)产生阀电流过零关断信号发送至极控系统。

现在在国内运行的高压直流晶闸管阀分为光触发和电触发两种形式，其对应的阀控系统也有不同之处，本章主要对光触发形式的阀控系统和电触发形式的阀控系统进行介绍。4