电液比例阀用控制器的研究设计_于忠斌.docxVIP

第23卷第2期

山东科技大学学报(自然科学版)

Vol.23No.2

2004年6月

JournalofShandongUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)

Jun.2004

文章编号:1672-3767(2004)02-0050-02

X电液比例阀用控制器的研究设计

X

于忠斌,姜 雪

(1.龙口矿业集团,山东龙口265700;2.山东科技大学机械电子工程学院,山东泰安271019)

摘要:针对现用的一种电液比例阀控制器的不足之处,本文采用PWM控制技术,提出了一种改进的方案,使之具有原理简单、性能可靠的特点。

关键词:电液比例阀;PWM;SG3524

中图分类号:TH137.52 文献标识码:B

ResearchandDesignaboutControlleronElectro-HydraulicProportionalValves

YUZhong-bin1,JIANGXue2

(1.LongkouCoalminingGroup,Longkou,Shandong265700,China;

CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,SUST,Taian,Shandong271019,China)

Abstract:Tothedeficiencyofakindofcontrolleronelectro-hydraulicproportionalvalvesatpresent,thispaperadoptsthePWMcontroltechniqueandputsforwardakindofimprovedproject,formakingitsprin-ciplesimpleandperformancecredible.

Keywords:electro-hydraulicproportionalvalves;PWM;SG3524

电液比例阀是以传统的工业用液压控制阀为

基础,采用模拟式电气-机械转换装置,将电信号转换为位移信号,连续地控制液压系统中工作介质的压力、方向或流量。比例阀控制器的作用是对控制信号进行处理和放大,驱动电气-机械转换装置。因此,该控制器控制作用的优劣直接关系到整个液压系统的性能。

原控制器存在的问题

笔者常用的电液比例阀是电液比例溢流阀,其电气-机械装置采用比例电磁铁。由于液压系统对压力控制的精度不是特别高,因而比例阀控制器通常采用开环控制。

控制器原理图如图1所示。

图1控制器原理图

Fig.1Theoreticaldrawingofcontroller

收稿日期:2004-03-12

作者简介:于忠斌(1956-),男,山东海阳人,高级工程师,副总工程师,主要矿业工程方面的研究.

第2期 于忠斌等:电液比例阀用控制器的研究设计 51

其中IC1、IC2组成颤振电源。颤振电源是为了消除库仑摩擦引起的死区和滞环,提高电磁铁芯对电流响应的灵敏度。颤振频率为质量-弹簧系统无阻尼自然频率的2倍,此处选用150Hz。功率放大环节采用U/I转换,功放三极管工作在线性放大区,其集电结发热量较大,并且电阻R11与比例阀线圈中通过的电流几乎相同,所以R11的额定功率多达10W。因此在电路板上三极管与电阻R均需加装散热片,另外,电阻R11过高的温度对其旁边运算放大器工作也有影响。

改进的比例阀控制器

针对以上控制器的不足之处,结合先进可控的

所示。

图2PWM比例阀控制器原理图

PWM(脉冲宽度调制)技术,采用PWM控制集成电路SG3524对原有的比例控制器进行了改进。2.1 SG3524简介

SG3524由硅通(SiliconGeneral)公司生产,采用16引脚标准DIP封装。它包含了开关电源几乎全部的控制功能,包括电压基准源VRef、误差放大器EA、可外设频率的振荡器OSC、脉宽调制比较器C、触发器、两个输出晶体管VA、VB、限流比较器CL和输出关断电路等。

脉宽调制频率f由接在6、8脚的R1、C1决

定,fU