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比例控制阀控制器的原理分析

要长高 来源:液压贼船 作者:H船长 2022-06-23 15:39 次阅读

今天,我们来聊聊比例控制阀的控制器,主要是了解一下PWM控制原理。

1、数字信号模拟信号

比例控制阀控制器的原理是,当控制器接收电流信号后,会将电流转换为所需值的电压。

比例控制阀控制器使用PWM控制方法,讲输入电流信号转换成平均电压输出。

这里的PWM控制是Pulse Width Modulation的缩写,是脉宽调制控制方法。即可采用数字电信号,获得与模拟信号相似的效果。

在电信号方法中,模拟信号可以随着时间连续自然地改变信号的值。

因此,波形呈曲线形状,并且存在无限多个点。

但是,数字信号是不连续的,只有0和1的信号值,所以会出现像城墙一样的波形形态。

pYYBAGK0GHSAUzbgAAEdM5uau-4415.png

2、以灯泡亮度为例描述PWM信号的作用

在这里,PWM控制是一种调整数字信号的脉冲(波形)宽度并遵循模拟的精密信号形状的技术。

用什么方法可以实现呢?

这些电信号基本上变化很快,以致于人难以识别。

在这里,适当调整数字传输信号的“ON(不通电)”和“OFF(不通电)”,调节一个周期内“ON”状态下的持续时间比率占空比(Duty cycle)就可以了。

例如,数字信号的0=0V,1=5V。0V时,灯泡熄灭;5V时,灯泡点亮。

poYBAGK0GHuACOPtAADjKQJUf6I258.png

如果到某个时间T为止施加100%的占空比,会发生什么情况呢?

因为数字传输信号的ON-OFF比率为100:0,所以输出5V的平均电压, 灯泡会100%亮起来。

这次,我将给出90%的占空比,直到某个时间T。

也就是ON:OFF的比率是90:10。

那么,将输出平均4.5V的电压,灯泡亮度将为90%。

这次,我们将到某个时间T为止的占空比设定为50%,将ON:OFF的比率设为50:50怎么样?

那么,将输出平均2.5V的电压,使灯泡亮度只亮50%。

最后,如果占空比为0%,ON:OFF比为0:100的话,则电流将不会流过,灯泡将关闭。

poYBAGK0GICAJYElAAFIz2Obw48109.png

通过这种方式,可以调整一个周期内额定电压的ON-OFF比率,改变平均电压输出。

也可以使用数字方法来模拟具有多个值的模拟信号。

当控制器通过PWM控制向比例控制阀的电磁线圈发送电信号时,比例控制阀可以根据信号值(平均电压值)调整弹簧力和柱塞磁力之间的平衡,从而自由地改变流路的开闭程度。

3、以比例阀为例描述PWM的作用

我们将控制器连接到比例控制阀上,再来看一下它的功能。

当最大程度打开比例控制阀的流路时,可以流经阀门的空气最大流量为每分钟250L,可以输入到控制器中的信号电流值为4mA~20mA。

这时,如果我们希望阀门的流量约为20%,即每分钟流动50升空气。

那么,应在设备的信号控制器流量为20%时,将7mA的信号电流值发送到控制器。

pYYBAGK0FRyACjEJAACXnmSjTgU693.png

这时候,控制器接收到信号,就会将已编程的平均电压DC7V施加到阀门,让阀门的流路打开大约20%,使每分钟流过50升的空气。

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