с дроссельным управлением

Электрогидравлические следящие приводы

ЭГП условно состоят из следующих контуров:

- электромеханического контура, преобразующего входной электрический маломощный сигнал управления в отклонение заслонки электрогидравлического усилителя (ЭГУ);

- гидравлического (или гидромеханического) контура управления, преобразующего отклонение заслонки в перемещение золотника ЭГУ в положение, соответствующее величине отклонения заслонки и, следовательно, уровню управляющего электрического сигнала;

- гидравлического силового контура, выполняющего движение выходного звена ЭГП в соответствии с управляющим сигналом;

- контура обратной связи, обычно по положению выходного звена.

ЭГП с дроссельным регулированием различаются по типу исполнительных механизмов, числу ступеней усиления сигналов управления, наличию или отсутствию корректирующих звеньев и дополнительных обратных связей.

Один из возможных вариантов построения электрогидравлического привода показан на рис. 1.

Рис. 1 Схема электрогидравлического привода.

Привод работает следующим образом. При подаче управляющего напряжения Uвх на вход усилителя 1 возникает ток в обмотке управления и якорь электромеханического преобразователя вместе с заслонкой 2 отклоняется от нейтрального положения. Золотник 3 гидроусилителя под действием разности управляющих давлений смещается от нейтрального положения, соединяя одну полость гидроцилиндра 4 с напорной линией, а другую – со сливной линией. Поршень 5 под действием разности давлений в полостях гидроцилиндра перемещается до тех пор, пока управляющее напряжение не будет скомпенсировано напряжением, подводимым к усилителю с выхода потенциометра 6 обратной связи. После этого ток в обмотке управления электромеханического преобразователя становится равным нулю, якорь, заслонка и золотник приходят в нейтральное положение, а поршень гидроцилиндра занимает новое установившееся положение. Таким образом, изменяя управляющее напряжение на входе в усилитель 1, можно управлять положением выходного звена привода.

Построим структурную схему следящего ЭГП. Прямая цепь схемы состоит из последовательного соединения структурной схемы ЭГУ (см. курс «Гидравлический привод и средства гидроавтоматики») и схемы нагруженного гидроцилиндра (см. лекцию «Следящий гидропривод с дроссельным управленем»):

Рис. 1 Структурная схема прямой цепи ЭГП.

Поясним параметры, входящие в структурную схему:

- изображение силы тока управляющего электрического сигнала, подаваемого на вход электромеханического преобразователя (ЭМП) ЭГУ;

- коэффициент преобразования ЭМП токового сигнала в угол отклонения заслонки;

- постоянная времени якоря ЭМП (определяет быстродействие ЭМП, т.е. время реакции заслонки на изменение электрического сигнала), с;

- коэффициент затухания (демпфирования) якоря ЭМП;

- коэффициент преобразования угла отклонения заслонки в перемещение (координату) золотника ЭГУ;

- постоянная времени ЭГУ (определяет время реакции золотника ЭГУ на изменение положения заслонки), с;

- изображение координаты золотника ЭГУ;

- постоянная времени гидропривода, определяется площадью камер силового гидроцилиндра и пропускной способностью распределителя ЭГУ:

- механическая постоянная времени гидроцилиндра, определяется массой ГЦ и приведенной жесткостью;

- изображение координаты поршня исполнительного гидроцилиндра.

Если пренебречь жесткостью крепления гильзы гидроцилиндра (см. рис.1) и жесткостью связи между штоком гидроцилиндра и объектом регулирования, то напряжение на выходе потенциометра 6 можно рассчитать:

,

где: – коэффициент пропорциональности между положением штока гидроцилиндра и напряжением на выходе потенциометра.

Напряжение на выходе потенциометра (сигнал обратной связи по положению штока гидроцилиндра) сравнивается с управляющим напряжением и на вход усилителя 1 подается сигнал ошибки

.

Считая усилитель по сравнению с другими элементами ЭГП пропорциональным звеном, можно записать:

,

где – коэффициент усиления.

Передаточная функция обмотки управления ЭМП имеет вид:

,

где - коэффициент передачи обмотки управления;

- активное сопротивление обмотки управления;

- активное сопротивление выходного канала усилителя;

- постоянная времени обмотки управления;

- индуктивность обмотки управления.

Тогда, окончательно, структурная схема следящего ЭГП имеет вид, изображенный на рис. 2. Построение модели следящего ЭГП рассматривается в соответствующей лабораторной работе. Примеры переходных и частотных характеристик приведены на рис. 3.

Рис. 2. Структурная схема следящего ЭГП.

Рис. 3. Пример динамических характеристик следящего ЭГП.

Рис. 4 Частотные характеристики следящего ЭГП.

Поиск по сайту: