直動式伺服閥結(jié)構(gòu)與工作原理

直動式伺服閥是一種新型單級伺服閥，它采用直線式力馬達(dá)直接驅(qū)動滑閥運(yùn)動，從而取消了噴嘴擋板組件，大大提高了閥的抗污染能力。直動式伺服閥大大拓寬了伺服閥的應(yīng)用領(lǐng)域，其顯著優(yōu)點(diǎn)使得它從20世紀(jì)90年代后期已面世就受到了廣泛的關(guān)注。

    直動式伺服閥如圖6-30所示，它由功率放大器、直線式力馬達(dá)、滑閥和位移傳感器四部分組成。

    直動式伺服閥實(shí)質(zhì)上是一個由直線式力馬達(dá)直接驅(qū)動單級滑閥運(yùn)動的電反饋式閥芯位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，其工作過程如下：

    首先將指令電壓信號輸入功率放大器，該信號被轉(zhuǎn)換成一個脈寬調(diào)制（PWM）電流作用在直線式力馬達(dá)上，直線式力馬達(dá)產(chǎn)生推力帶動滑閥運(yùn)動，位移傳感器產(chǎn)生與閥芯位移成比例的電信號，解調(diào)后的位移信號與輸入指令信號進(jìn)行比較，比較得到的偏差信號將改變輸入直線式力馬達(dá)的電流大小，直到閥芯位移達(dá)到指令設(shè)定值，此時，閥芯位移偏差信號為零。

    直線式力馬達(dá)是直動式伺服閥的核心部件，它包含線圈、yong久磁鐵和對中彈簧等組件，其結(jié)構(gòu)如圖6-31所示。

    *久磁鐵為磁場提供部分磁力，當(dāng)不通電時，電磁力和彈簧力平衡使閥芯處于中位；當(dāng)通入一種極性的電流后，內(nèi)部磁場一部分通過磁場疊加得到增強(qiáng)，另一部分則因為磁場相抵而減弱，內(nèi)部磁場的不平衡將驅(qū)動銜鐵向磁場增強(qiáng)的部分移動；如果通人極性相反的電流，銜鐵又會向另一個方向移動。這樣，直線式力馬達(dá)就可以產(chǎn)生左右兩個方向的驅(qū)動力，相應(yīng)推動閥芯產(chǎn)生兩個方向的位移。

    直動式伺服閥采用直線式力馬達(dá)作為電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，而直線式力馬達(dá)實(shí)質(zhì)上是一種高精度的比例電磁鐵，因此，直動式伺服閥是比例技術(shù)與伺服技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，在很多廠家的產(chǎn)品樣本中，直動式伺服閥也被稱為伺服比例閥或比例伺服閥。

    直動式伺服閥的靜態(tài)和動態(tài)性能介于常規(guī)的伺服閥與比例閥之間，但是對油液的清潔度要求低于伺服閥，因此，其穩(wěn)定性和可靠性要高于常規(guī)伺服閥，再加上其成本較低，故非常適用于動態(tài)特性要求不高的工業(yè)場合。