比例控制閥的原理

比例控制閥的原理

         標準的兩位電磁閥中的閥芯會高速地wanquan移動到新的位置（因此得名：開-關電磁閥）。這種快速的全行程移動會導致執行器在啟動時跳動或猛沖，并在停止時產生過大的沖擊。壓力峰值和沖擊會產生噪音，可能會損壞機器，并對管道產生不利影響，導致泄漏。

        帶液壓阻尼閥芯移動的軟切換電磁閥可以減緩切換速度，并在某些應用中減少沖擊。然而，許多機器需要可變的切換速度以適應不斷變化的功率和工作要求。帶有可變流量控制的軟切換電磁閥提供了更廣泛的調節范圍，并為某些油路提供了更好的控制。 

        其他選擇包括帶有專門設計的流量控制裝置和閥芯行程調節器的閥門，這些裝置可以根據特定機器的功能進行設置。這種類型的可變閥門在某些機器上可以工作，但需要進行許多精確的調整才能達到所需的執行器控制效果。

        閉環回路中的可變排量雙向泵可以提供非常平穩的動作，但僅限于操作單個執行器。對于極其精確的控制，帶有執行器反饋的伺服閥是最終的運動控制器。介于伺服回路和其他上述控制裝置之間的是比例閥。

直動式比例閥

比例閥是如何工作的？

        比例閥非常適合需要通過改變流量或壓力來減少沖擊和振動的回路。這些閥門上的電磁鐵會根據施加到比例電磁鐵上的電壓移動閥芯，使其移動更多或更少。它們可以改變閥芯移動的速度或閥芯移動的距離。由于比例閥中的閥芯不會一次性wanquan移動，因此這些閥門可以控制執行器的加速和減速。

       通常，通過改變閥芯的切換時間來控制加速度和減速度。通過改變線圈的電壓來限制閥芯的行程，從而控制執行器的最大速度。計算機、個人電腦、可編程邏輯控制器（PLC），甚至簡單的變阻器都可以產生可變的電信號。

帶LVDT的電磁先導式比例閥的簡化符號（展示的是電磁先導式比例閥的簡化符號）

        如果流量較低（小于20-25加侖/分鐘），可以使用直接電磁驅動的比例閥，如圖14-1所示。直驅閥比電磁先導閥更小且成本更低。然而，電磁先導比例閥可以處理更高的流量——有些甚至可以超過200加侖/分鐘。

帶LVDT的電磁先導式比例閥的完整符號（展示了同一閥門的完整符號。完整符號包括先導控制閥和主閥的細節、先導回路中的減壓閥以及先導管線的走向）

         簡單的比例閥依靠電磁力與彈簧力的平衡來定位閥芯。由于流量、壓力、溫度和流體清潔度不斷變化，給定的輸入電壓可能無法始終產生相同的閥芯位置。為了提高閥芯位置的準確性，可以使用線性可變差動變壓器（LVDT），如圖14-2至圖14-5所示。

             線性可變差動變壓器（LVDT）會將輸入信號與閥芯位置進行電子比較，并調整電壓，從而無論系統如何變化，都能保持相同的閥芯位置。雖然LVDT會增加閥門和電子設備的成本，但在除了簡單的加速/減速回路之外的所有應用中，通常都是必要的

        LVDT無法控制通過閥門的流量的重復性，因為流量是壓差、流體粘度以及孔口大小的函數。壓力或流體粘度的變化會改變執行器的速度。為了減少速度的變化，可以增加來自執行器的反饋信號（類似于伺服閥回路）。執行器反饋會有幫助，但仍然不夠精確，因為大多數比例控制閥的響應速度不夠快，無法克服系統中的突然變化。 

帶LVDT和壓力補償器的直動式比例閥

        在圖中，進油管路中的壓力補償閥減少了由于系統壓力變化引起的流量波動。壓力補償器保持閥芯孔口兩端的壓差恒定，以在進油壓力或工作壓力發生變化時保持流量恒定。壓力補償器是一個具有固定彈簧設定值（例如150psi）的減壓閥。一個梭閥從每個油缸端口向減壓閥的遙控口提供壓力反饋。當工作端口中的壓力發生變化時，它會改變減壓閥的壓力，以保持比例閥閥芯兩端恒定的150psi壓差。

比例溢流閥