新型三級(jí)電反饋伺服閥結(jié)構(gòu)原理

三級(jí)電反饋伺服閥是以通用型兩級(jí)閥為前置級(jí)，并以滑閥式控制閥為功率級(jí)（第三級(jí)）。第三級(jí)的功率滑閥依靠位置反饋定位，一般為電反饋。電反饋調(diào)節(jié)方便，容易改變額定流量及頻率響應(yīng)，適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好是三級(jí)電反饋閥的主要優(yōu)點(diǎn)。由于電反饋處于外環(huán)，閥的力矩馬達(dá)、前置放大級(jí)及功率滑閥的參數(shù)變動(dòng)、非線性度和干擾等對(duì)閥的性能影響大大降低了，可以降低伺服閥某些零部件的加工難度，同時(shí)提高了伺服閥的性能。

CSTDl型三級(jí)電反饋伺服閥主要由先導(dǎo)閥（二級(jí)射流管力反饋電液伺服閥）、先導(dǎo)滑閥級(jí)（功率級(jí)滑閥）、線性差動(dòng)變壓器( LVDT)、內(nèi)置電路控制器等組成。其基本結(jié)構(gòu)原理框圖如圖14所示。

先導(dǎo)級(jí)伺服閥主要由力矩馬達(dá)、射流放大器、先導(dǎo)滑閥級(jí)及反饋組件等組成。力矩馬達(dá)在伺服閥中的作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。它由永久磁鐵產(chǎn)生極化磁場(chǎng)，電氣控制信號(hào)通過(guò)控制線圈產(chǎn)生控制磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)之間相互作用產(chǎn)生與控制信號(hào)成比例并能反應(yīng)控制信號(hào)極性的力矩，從而使其機(jī)械部分產(chǎn)生位移。射流管放大器是一種非節(jié)流式的液壓放大器，其主要由射流管、噴嘴及接受器組成。通過(guò)射流管根據(jù)力矩馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)角，對(duì)兩接受器的噴射位置產(chǎn)生偏移，引起兩接受器中的恢復(fù)壓力變化，從而實(shí)現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換及放大。先導(dǎo)滑閥級(jí)是伺服閥中第二級(jí)液壓放大器，也稱功率級(jí)。它將射流管的壓差信號(hào)功率進(jìn)行放大，并驅(qū)動(dòng)第三級(jí)閥心。反饋組件是由閥心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生反饋力矩與馬達(dá)力矩相平衡，從而實(shí)現(xiàn)使伺服閥的輸出流量獲得與輸入電氣控制信號(hào)成比例的特性。第三級(jí)滑閥是伺服閥中起放大作用的液壓放大器最后一級(jí)，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

位移傳感器作為閥心位移的檢測(cè)元件，將反饋電液伺服閥的閥心位移信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制。電路控制器即為內(nèi)置式放大器，是驅(qū)動(dòng)電液伺服閥的功率放大器。該放大器主要由前置放大電路、加法器電路、調(diào)制解調(diào)電路、濾波及放大等部分組成。

根據(jù)圖14可以列出傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)框圖如圖15所示。

CSTDl型三級(jí)電反饋伺服閥的兩級(jí)先導(dǎo)閥用來(lái)驅(qū)動(dòng)三級(jí)電反饋伺服閥中的功率級(jí)。作為兩級(jí)先導(dǎo)閽的伺服閥，要有分辨率高、死區(qū)小、零區(qū)特性好的特點(diǎn)，需要在零部件加工時(shí)注意。特別是對(duì)窗口的開(kāi)口要盡量做到零開(kāi)口，另外對(duì)窗口的棱角、平面度及其他形位公差尺寸的控制要求都比較高。