液壓馬達速度伺服系統(tǒng)是工程中常見的伺服控制系統(tǒng)。它具有響應(yīng)速度快、功率/質(zhì)量比大、負載剛度高、性價比高的特點,可以實現(xiàn)高精度、高速、大功率控制。因此廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、船舶、機床、動力設(shè)備、煤礦機械等行業(yè),如飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)速模擬系統(tǒng)、大型雷達天線、火炮自動跟隨系統(tǒng)、注塑機、液壓機等。隨著應(yīng)用需求的進一步提高,如高響應(yīng)、高效率等。在原有的泵控馬達速度伺服系統(tǒng)和和閥-controlled馬達速度伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了閥控泵控馬達速度伺服系統(tǒng),這是液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
液壓馬達速度伺服系統(tǒng)有兩種基本類型:泵控制(容積控制)和和閥控制(節(jié)流控制)。前者效率高,但由于斜盤變速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸大、慣性大、動態(tài)響應(yīng)慢,適用于功率大、對快速性要求低的場合;后者由伺服閥或比例閥控制,動態(tài)響應(yīng)快但效率低,適用于對快速性要求高的中小功率場合。為了解決快速性和系統(tǒng)效率之間的矛盾,將閥門控制(調(diào)節(jié)時間短,超調(diào)時間短)與泵控制(系統(tǒng)效率高)相結(jié)合是液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。為了解決快速性問題,在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中利用閥控輸出來保證系統(tǒng)的動態(tài)性能,泵控輸出主要用于穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中的功率調(diào)節(jié),因此系統(tǒng)在保證快速性的同時具有較高的效率。
液壓機速度伺服系統(tǒng)有兩種基本形式:
容積調(diào)速和節(jié)流調(diào)速;
液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)是泵控液壓機系統(tǒng),它通過改變變量泵的排量來控制電機的輸出。這種控制方法具有功耗低、效率高的優(yōu)點。所以在很多場合,特別是大功率系統(tǒng)中,存在低速不穩(wěn)定、動態(tài)特性差的缺點;
節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)伺服閥的開度來調(diào)節(jié)進入液壓馬達的流量,從而控制馬達的轉(zhuǎn)速,具有響應(yīng)快、效率低、動態(tài)特性高的特點。
此外,閥泵聯(lián)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)的出現(xiàn)部分解決了快速性與系統(tǒng)效率的矛盾,具有快速高效的特點,可應(yīng)用于大功率、高精度、快速響應(yīng)的場合。綜上所述,液壓馬達速度伺服系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式、特點及應(yīng)用場合總結(jié)如下表,以供應(yīng)用參考。