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液压与气动

２００７年第９期

电机运行在电流斩波状态，把（２）、（３）式合并，并

写成数值的形式，则斩渡电流瞬时值为：

（４）

由电流计算值，给定电流上限幅值ｉ＝，，＝ｉ＋△ｉ。

和下限幅值ｉ．＝ｉ—Ａｉｏ。若检测电流值ｉ。＞ｉ

Ｕ，ＩＧＢＴ

ｓ１、ｓ２同时关断，迫使电流下降；若检测电流ｉ。＜ｉ，，

ＩＧＢＴ导通，电流又开始Ｅ升，以此实现对电流斩波值

的限定。

数控方法由图３的控制电路实现。根据反馈的转

子位置信号，确定上止点和下止点的位置，并计算出转

速反馈值“。，根据ＰＩＤ算法使ｍ。＋ｌ逼近ｕ，根据公式

（４）计算电流斩波值ｉ；ＰＬＤ根据位置编码通过驱动电

路控制ＩＧＢＴ的导通与关断。

图３－ＳＲＩ）控制器系统框图

４技术性能与应用前景

通过转速ｉ５００

ｒ・Ｉｎｉｎｏ功率７５

ｋｗ、９０ ｋＷ、１１０

ｋＷ、１３２

ｋＷ等级别的系统试验，开关磁阻无阀伺服液

压系统与电液伺服阀控系统、交流伺服系统相比，由于

充分发挥了开关磁阻的特性，因此，克服了电液伺服阀

和交流伺服给液压系统带来的弊端。在试运行中，其

性能表现如下：

（１）开关磁阻价格只有交流伺服的１／１０，本系统

制造成本和使用成本均大幅度下降；

（２）结构简单。可以将电机、油泵、油箱、执行元

件、传感元件集为～体，组成无阀电液伺服控制装置；

（３）控制灵活。由于开关磁阻可以直接实现变

速、变向、反馈控制，因此，无阀装置可以很方便地改变

执行元件的运动方向、速度。本系统为微机数控系统，

因此，在自动控制方面，系统具有很强的适应性。通过

改变控制程序，无阀装置可以很方便地得到正弦波、方

波等特殊运动形式；

（４）系统的位置控制采用位移传感器进行反馈，

控制精度得到有效保证；

（５）开关磁阻系统功率因数０．９８以上，效率８０％

以ｊ二，无节流溢流损失，比现有系统节能高效；

（６）可靠性高。运行期问，没有发生功率器件控

制错误导毁短路而烧毁控制器的现象，并且电机及控

制器的温升较低，液体升温也小。

开关磁阻无阀伺服液压系统优势明显，应用前景

广阔，能代替现有液压系统，而成为液压技术在各行业

应用的首选，尤其是在７．５ ｋＷ级别以上的应用，更具

有价格和性能优势。

５结论

开关磁阻无阀伺服液压系统与现有技术相比，电

机直接完成变速、变向和压力、位移调节动作数控，具

有电机控制灵活和液压出力大的双重优点，省掉了溢

流阀、减压阀等压力控制阎和调速阀、节流阀等流量控

制阀以及换向阀等液压控制阀装置，可以完全消除系

统中存在的节流溢流损失；而且与现有电液伺服系统

相比，结构简单、数控方便、价格经济，节能高效，呵靠

性高。同时具有对液体污染敏感性低、液体升温小、无

需辅助液体源、可简化泉的结构等优点。预计开关磁

阻无阀伺服液压系统将会逐步代替现有的液压系统。

参考文献：

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