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电液伺服阀在电厂使用

电液伺服阀在电厂使用
1、小机调门控制原理
小机调门属于PID复合控制,由主调节转速回路和副调节LVDT回路组成。LVDT回路只存在比例作用,可以在调门出现扰动的情况下及时迅速的消除扰动,同时也作为主回路的执行单元,所以回路中不得加入积分作用,防止主副回路双积分作用增大系统动态调整时间。控制原理图如下所示:
其中PI作用在逻辑中设置,可以通过改变逻辑中PI模块的比例和积分系数,改变主回路的控制特性;P作用在VPC卡件内部,可以通过VPC调试程序改变比例系数,进而改变比例控制作用。
从上图可知MEH目标转速值和现场来的转速信号相减再经过PI调节后,得到小机调门开度指令,小机调门开度指令经过伺服板放大后得到伺服阀指令信号(也就是S值),伺服阀接受到控制信号将电气信号转换为液压信号,使电液伺服阀主阀芯移动,并将液压信号放大后控制高压抗燃油的通道,使高压抗燃油进入执行机构活塞下腔,使执行机构活塞向上移动,压缩操纵座弹簧,带动调节汽阀使之开启,或者是使压力油自活塞下腔泄出,在操纵座弹簧力的作用下使活塞下移,关闭调节汽阀。当执行机构活塞移动时,同时带动一个线性位移传感器(LVDT),将执行机构活塞的位移转换成电气信号,作为负反馈信号与前面计算机处理后送来的信号相加,由于两者极性相反,实际上是相减,只有在DEH控制系统输入指令信号与位移传感器(LVDT)反馈信号相加后,使输入到伺服放大器的控制信号为零时,伺服阀的主阀回到中间位置,不再有高压油通向执行机构活塞杆下腔,此时高压调节汽阀便停止移动,停留在一个新的工作位置。
 
2、伺服阀控制原理: 
电液伺服阀由一个力矩马达两级放大及机械反馈系统组成。第一级放大是双喷嘴和挡板系统;第二级放大是滑阀系统,其原理如下:
当有电气信号有伺服放大器输入时,力矩马达中的衔铁上的线圈中就有电流通过,并产生一磁场,在两旁的磁铁作用下,产生一旋转力矩,使衔铁旋转,同时带动与之相连的挡板转动,此挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时,挡板两侧与喷嘴的距离相等,使两侧喷嘴的泄油面积相等,则喷嘴两侧油压相等。当有电气信号输入,衔铁带动挡板转动时,则挡板靠近一只喷嘴,使这只喷嘴的泄油面积变小,流量变小,喷嘴前的油压变高,而对侧的喷嘴与挡板间的距离增大,泄油量增大,流量变大,使喷嘴前的压力变低,这样就将原来的电气信号转换成力矩而产生机械位移信号,再转变为油压信号,并通过喷嘴挡板系统将信号放大。挡板两侧的喷嘴前油压与下部滑阀的两个腔室相通,因此,当两个喷嘴前的油压不等时,则滑阀两端的油压也不相等,滑阀在压差的作用下产生移动,滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭,便可以控制高压油由此通向油动机活塞杆腔,以开大汽阀的开度,或者将活塞杆腔通向回油,使活塞杆腔的油泄去,由弹簧力关小或关闭汽阀。为了增加调节系统的稳定性,在伺服阀中设置了反馈弹簧,另外在伺服阀调整时有一定的机械零偏,以便在运行中突然发生断电或失去电信号时,借机械力量更后使滑阀偏移一侧,使汽阀关闭。
 
其工作过程为:输入到力矩马达线圈的电气控制信号在衔铁两端产生磁力,使衔铁挡板组件偏转。挡板的偏移将一侧喷嘴挡板可变节流口减小,液流阻力增大,喷嘴的背压升高;而另一侧的可变节流口增大,液流阻力减小,液流的背压降低。这样可得到与挡板位置变化相对应的喷嘴背压,此背压加到与喷嘴腔相通的阀芯端部,推动阀芯移动。而阀芯又推动反馈杆端部的小球,产生反馈力矩作用在衔铁挡板组件上。当反馈力矩逐渐等于电磁力矩时,衔铁挡板组件被逐渐移回到对中的位置。于是,阀芯停留在某一位置。在该位置上,反馈杆的力矩等于输入控制电流产生的的力矩,因此,阀芯位置与输入控制电流大小成正比。当供油压力及负载压力为一定时,输出到负载的流量与阀芯位置成正比。
 
 
故障原因:
热工部分
设为热工部分出现故障,则有可能为控制信号串入交流信号、接线端子松动.连线接触不良。信号发生回路硬件故障,伺服放大回路硬件故障等原因。
 
2、液压部分
有以下故障的可能性:油压管道和油缸内有空气、液压油污染、油缸内漏严重、控制油路和主油路压力不稳定。如发现力矩马达导磁体与衔铁缝隙中有许多金属屑,相当于减小了衔铁在中位时的每个气隙长度g。根据《液压控制系统》的分析结论:当|x/g|>1/3时(x为衔铁端部偏离中位的位移),衔铁总是不稳定的。因此认为液压系统中的金属屑被吸附在永磁体上,减小了气隙长度g,破坏了力矩马达原有的静态特性.

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