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液压与气动

2007年第9期

开关磁阻无阀伺服液压系统及其数控方法

赵婷婷1,贾明全2,李时云2

Valveless Hydraulic Servo System and N umerical Control

Method with Switched Reluctance

ZHAO

Ting—rin91,J1A

Ming—quan2,L1 Sbi-yun2

(1.山东理工大学机械工程学院,山东淄博255012;2,山东科汇电气股份有限公司,山东淄博255087)

摘要:介绍了一种采用开关磁阻的新型无阀伺服液压系统及其数控方法。在总结液压系统进展的基

础上,提出了用开关磁阻驱动液压系统的方法,设计了新型无阀伺服液压系统结构,说明了其数控策略。利

用电机转子角位移和定子电流双反馈信号,推导出表转速和电机控制电流的数学关系式。通过控制绝缘栅

双极晶体管开通角、关断角和电流斩波值,数字化控制电机泵正反转、转速及其起停,达到数控液压系统运动

和压力的目的。经比较证明,这种液压系统能满足不同压力和速度的要求,实现了系统的数字化控制,具有

结构简单、价格经济、节能高效、可靠性高的优势。预计将会逐步代替现有的液压系统。

关键词:液压系统;开关磁阻;无阀;伺服;数控

中图分类号:THl37文献标识码:B文章编号:1000—4858(2007)09—0004—03

1引言

液压系统是十分重要的传动系统,在工业领域获

得广泛的应用。近代液压技术与微电子技术密切结

合,使得电液伺服技术得到迅速发展。目前的伺服液

压系统多采用伺服阀…1、伺服变量泵控制,存在的问

题是:系统对液体污染特别敏感L20;需要一套泵站系

统提供恒压液体源;伺服阀提供的负载压力最大只有

液体源压力的2/3,系统能量浪费严重;由于液体温度

极易升高,需配备冷却装置,导致系统体积增大和复杂

化,成本增高。

最近几年,无阀电液伺服控制系统13、4j出现,成为

国际液压技术界的一项重大技术革新成果,系统多为

交流伺服电机加定量泵结构。由于这种电机在功率较

盾构土压控制提供了一种思路。

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速与转矩控制复杂、价格昂贵等,而很难推广使用。

随着开关磁阻驱动技术的发展,其在各个领域开

始应用-5‘7J。本文对采用开关磁阻的无阀伺服液压

系统及其数控方法进行了探讨。

2系统结构设计与控制策略

2.1系统结构设计

开关磁阻无阀伺服液压系统结构设计方案为电机

一双向定量泵.传感器一液压缸,如图1所示。控制器连

收稿日期:2007—03.01

作者简介:赵婷婷(1962一),女,山东省淄博人,副教授,硕

士,主要从事机械设备的教学与研究T作。

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