实验项目三 电液伺服阀的频率特性
电力伺服阀实训报告
一、实训背景电力伺服阀是现代工业自动化控制系统中重要的执行元件，主要用于控制液压系统中的流量和压力，广泛应用于液压伺服系统、液压伺服驱动器等场合。
为了提高我对电力伺服阀的理论知识和实际操作技能，本次实训选择了电力伺服阀作为研究对象。
二、实训目的1. 理解电力伺服阀的工作原理和结构特点。
2. 掌握电力伺服阀的安装、调试和维护方法。
3. 提高在实际工作中运用电力伺服阀解决实际问题的能力。
4. 培养团队协作精神和严谨的工作态度。
三、实训内容1. 电力伺服阀基本原理与结构电力伺服阀是一种电液伺服阀，主要由电磁线圈、阀芯、阀座、液压油路等组成。
通过电磁线圈产生磁场，驱动阀芯在阀座中移动，从而改变液压油的流向和流量，实现液压系统的精确控制。
2. 电力伺服阀的安装与调试（1）安装前的准备工作：熟悉设备图纸，了解设备参数，准备安装工具和辅助材料。
（2）安装过程：按照设备图纸要求，将电力伺服阀安装在液压系统中，确保安装位置准确、牢固。
（3）调试过程：检查电气线路连接是否正确，调节电磁线圈参数，使阀芯移动平稳、无卡滞现象。
3. 电力伺服阀的维护与保养（1）定期检查：检查液压油质、阀门密封性能、电磁线圈绝缘性能等，确保设备正常运行。
（2）清洁保养：定期清理阀体、阀芯、阀座等部件，防止油污、杂质堵塞。
（3）故障排除：根据设备运行情况，分析故障原因，采取相应措施进行排除。
四、实训总结1. 通过本次实训，我对电力伺服阀的工作原理、结构特点有了更深入的了解。
2. 在安装、调试和维护过程中，我掌握了电力伺服阀的操作技能，提高了实际工作能力。
3. 通过团队协作，我学会了与他人沟通、交流，提高了团队协作精神。
4. 在实训过程中，我认识到严谨的工作态度对设备维护和故障排除的重要性。
五、实训体会1. 理论联系实际：本次实训使我深刻体会到理论知识在实际工作中的应用，为今后从事相关领域工作奠定了基础。
2. 培养动手能力：通过实际操作，我提高了自己的动手能力，为解决实际工作中遇到的问题积累了经验。
伺服阀的特性及性能参数(精)
第三节 伺服阀的特性与性能参数一．伺服阀规格的标称电波伺服阀的规格用额定电流I n 额定压力n p 和额定流量n Q 来标称。
额定电流系产生额定流量所需的任一极性的输入电流，它与压力或力矩马达两个线圈的连接形式〔单接、串联、并联或差动连接〕有关。
额定压力系产生额定流量的供油压力。
额定流量有两种定义方法：1) 以额定空载流量0Q 作为额定流量，即以额定电流、额定压力下，负载压力为零时的空载流量来标称额定流量ρρs n xi d s vm d p I WK C p Wx C Q 220== 式中 ρ2xi d WK C K =xi K -----以I 为输入、v x 为输出的伺服阀增益，m/A 。
2) 以规定负载压下的负载流量L Q 作为额定流量，即以额定电流、额定压力和规定阀上压降v p 下的负载流量来标称额定流量v n L s n L s vmd L p KI p p KI p p Wx C Q =-=-=)()(2ρ式中 L s v p p p -=…………阀上总压降，Pa 。
为了得到最低的输出功率，常取2s L p p =。
由于高压伺服阀多为21=s p Mpa ，中压伺服阀为6=s p MPa 〔或6.3 MPa 〕,于是7=v p 或2 MPa 。
所以许多伺服阀常以v p 为7或2MPa 时的负载流量来标称额定流量。
对于四通阀来说，单个阀口的压降p ∆为阀上压降的一半，因此也有一些中压伺服阀以规定阀口压降p ∆＝1MPa 时的负载流量来标称额定流量。
可见，不能笼统地谈额定流量，一定要明确是哪种定义与条件下的额定流量。
选用或代用伺服阀时尤其要注意这一点。
〔实例〕某引进设备的钢带自动跑偏控制系统，实际油源压力4.5MPa ，采用阀口引进p ∆＝1MPa 时负载流量L Q ＝20L/min 的伺服阀。
现要改用额定压力3.6=s p MPa 的国产伺服阀，问代用阀的额定控制流量应多大？注意，系统实际油源压力为4.5 MPa ，因为伺服阀的实际使用压力可以等于，也可以低于其额定压力。
电液伺服阀的流体动力学特性分析
电液伺服阀的流体动力学特性分析首先，电液伺服阀的流体动力学特性受到几个重要参数的影响。
其中最重要的参数是：流量特性、压力特性、响应速度。
下面将对这几个参数进行详细的分析。
1.流量特性：电液伺服阀的流量特性是指其流出口的流量与进口压力之间的关系。
一般来说，电液伺服阀的流量特性可以分为线性和非线性两种情况。
线性流量特性意味着流出口的流量与进口压力成正比，而非线性流量特性则表示两者之间的关系不是简单的线性关系。
通常情况下，线性的流量特性更为理想，因为它能更好地满足系统的需要。
2.压力特性：电液伺服阀的压力特性是指其进口压力和出口压力之间的关系。
压力特性通常可以分为两种类型：过流和限流。
在过流特性下，无论进口压力如何变化，出口压力始终保持一个固定的值。
而在限流特性下，出口压力与进口压力之间的差值是一个常数。
压力特性的选择取决于具体的系统要求。
3.响应速度：电液伺服阀的响应速度是指它对输入信号的迅速响应能力。
响应速度与电液伺服阀的结构和性能有关，通常通过液压端口之间的流通面积和流通路径的设计来进行控制。
较快的响应速度使得系统能够更快地实现动作和控制，从而提高系统的性能和效率。
以上三个参数是电液伺服阀的流体动力学特性的重要指标，对于设计和使用电液伺服阀的工程师来说，理解和掌握这些特性是十分重要的。
在实际应用中，为了获得更好的流体动力学特性，人们通常会进行一些优化和改进。
例如，增加阀芯的直径和面积，可以改善阀的流量特性和响应速度；增加阀体的通道数量和改变其结构，可以改善阀的压力特性。
此外，人们还可以采用特殊的材料来制造电液伺服阀，以提高其耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。
总之，电液伺服阀的流体动力学特性是其性能和功能的基础，对于液压系统的设计和控制至关重要。
研究和分析电液伺服阀的流体动力学特性，有助于优化和改进液压系统的性能，提高其工作效率和可靠性。
第八次课 电液伺服阀的性能参数
不对称度——（用两者之差 对其中较大者的百分比表示）
不对称度= S1 S2 100% S1
不对称度
两个极性名义流量增益 的不一致程度，通常小 于10%。
非线性度：
定义：表示流量曲线的不直线性。 意义：它是名义流量曲线与名义流量增益曲 线最大偏差电流偏差，以额定电流的百分比表 示） 非线性度通常小于7.5%。
压力特性
内泄漏特性
1 负载流量特性（压力-流量特性）
定义：输入不同电流时对应的流量与负载压力 构成的抛物线簇曲线。
意义：负载流量特性曲线完全描述了伺服阀的 静态特性，表示在稳态时，输入电流、负载流 量和负载压降三者之间的函数关系。
作用：用来确定伺服阀的类型和估计伺服阀的 规格，以便于所要求的负载流量和负载压力相 匹配。
由流量曲线和 名义流量曲线 就可以得到阀 的额定电流和 额定流量值。
输出流量与输入电 流呈回环状的函数 曲线
流量曲线
名义流量曲线
流量曲线的中点轨迹；当 滞 环很小时，也可以把流量曲 线的一侧看作是名义流量曲 线。
额定流量 qn
额定电流
In
In
额定电流
qn 额定流量
原因： 1）力矩马达磁路的 磁滞（输入信号小， 磁滞回环小）； 2）伺服阀中的游隙 （机械固定处的滑动， 阀芯与阀套的摩擦力， 油的清洁度）
电液伺服阀的阀系数
特点：内泄漏量随输入电流变化，当阀处于零位 时最大。
作用：该指标可衡量新阀的制造质量，反映旧阀 的磨损情况。
两级伺服阀的内泄漏量由先导级的泄露流量和功率级 的 泄露流量两部分组成。
阀的内泄漏流量特性曲线
影响阀的响应速度
增大重叠，会 产生死区，并 导致阀淤塞， 造成滞环和分 辨率增大
伺服阀的特性及性能参数精
伺服阀的特性及性能参数精伺服阀是一种控制系统的基本元件，主要用于调节和控制液压系统中的液压压力、流量和方向。
其特性和性能参数对于液压系统的性能和控制精度有着重要影响。
下面将从特性和性能参数两个方面介绍伺服阀的特点和精度。
一、伺服阀的特性：1.高控制精度：伺服阀通过调节流量或压力来控制液压系统的动作，能够实现高精度的控制，达到毫米级的位置控制和微米级的压力控制。
2.快速响应速度：伺服阀具有较快的响应速度，可以在毫秒级别内完成响应动作，快速调节液压系统的工作状态。
3.稳定性好：伺服阀采用了先进的液压控制技术，具有较高的控制稳定性，能够保持较好的工作状态和控制精度。
4.可编程性强：伺服阀可以通过编程实现不同的控制策略，适应不同的应用需求，可以实现复杂的控制算法和动作序列。
5.可靠性高：伺服阀采用了高品质的材料和先进的制造工艺，具有较高的可靠性和耐久性，能够在恶劣的工作环境下长时间稳定工作。
1.压力范围：伺服阀的工作压力范围通常在0-70MPa之间，不同型号和规格的伺服阀有不同的工作压力范围。
2. 流量范围：伺服阀的流量范围通常在0-1500L/min之间，不同型号和规格的伺服阀有不同的流量范围。
3.过载能力：伺服阀的过载能力是指在承受额定压力时能够承受的额外冲击负载能力，一般情况下，过载能力越高，伺服阀的可靠性和稳定性越好。
4.响应时间：伺服阀的响应时间是指从输入控制信号到阀芯动作完成所需的时间，一般情况下，响应时间越短，伺服阀的控制精度越高。
5.稳定性：伺服阀的稳定性是指在工作过程中，其输出性能是否稳定，不受外界干扰影响。
稳定性好的伺服阀具有较高的抗干扰能力和抗波动能力。
6.温度通用性：伺服阀的温度通用性是指在不同温度下，其性能是否稳定。
一般情况下，伺服阀的温度通用性越好，其性能稳定性越高。
7.控制精度：伺服阀的控制精度是指其能够实现的位移、压力和流量控制的精度。
一般情况下，控制精度越高，伺服阀的控制效果越好。
电液伺服阀静态特性实验报告材料北科版
电液伺服阀静态特性实验报告1 实验台简介SY10电液伺服阀静态性能实验台主要与工业控制计算机，光栅位移传感器，位移显示及信号转换器相配，用于测量伺服阀的静态特性。
实验台所用控制和测量装置采用数字输入、输出控制方式。
控制工业控制计算机，D/A 接口板，伺服放大器实现控制信号的输出。
光栅位移传感器测量油缸的位移，位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。
2 系统工作原理如图2静态实验台系统原理图所示，其主要原件为：截止阀（序号1）、油泵（序号2）、单向阀（序号3）、精过滤器（序号4）、安全阀（序号5）、溢流阀（序号6）高压液压手动阀（序号7）、三位六通液动换向阀（序号8）、静态实验液压缸（序号9）、高压开关（序号10）、集流器（序号11），散热器（序号12）、减压阀（序号13）、三位四通电磁换向阀（序号14）。
通过三位四通电磁换向阀（序号14）来控制伺服阀安装座与液压缸之前的三位六通液动换向阀（序号8）的换位，根据实验需要切换油路来进行不同的伺服阀静态性能实验。
工业控制计算机，D/A 接口板，伺服放大器实现控制信号的输出；工业控制计算机，A/D 接口板，位移信号的输入控制。
光栅位移传感器测量油缸的位移，位移显示及信号转换器显示油缸的位移并将位移信号传输给计算机。
3实验台性能参数额定供油压力：25MPa 许用供油压力：6~31.5MPa 回油压力：MPa 4.0≤ 公称流量：30min /L工作液：YH-10，YH-20或其它石油基液压油 工作液的正常工作温度：40±6C 0 工作液的允许工作温度：15~60C 0图2 静态实验台系统原理图μ工作液清洁度：≤10m/L被测伺服阀额定流量围：15~160min伺服阀额定电流围：8~200mA流量测量围：0.4~30min /L 流量计测量时间T ：0.1827秒 流量计常数：3284脉冲/秒 流量测量精度：2% 分辨率：%2.0≤ 压力损失：MPa 4.0≤油缸参数：D =110 mm d = 35 mm 行程 S = 1000 mm 光栅传感器 L= 1000 mm 位移显示器 0.1mm/14 伺服阀静态特性实验4.1 空载流量实验4.1.1实验目的：测绘出伺服阀的空载流量曲线，并求出其流量增益； 4.1.2实验装置：SY10伺服阀静态实验台及其泵站，工业控制计算机，D/A 接口板，伺服放大器，光栅位移传感器，位移显示及信号转换器。
伺服阀的分类及特点
伺服阀的分类及特点伺服阀（Servo Valve）是一种控制系统中常用的液压元件，主要用于精密液压传动系统中的流量和压力的精确控制。
它通过调节液压油的流量和压力，实现精确的位置、速度和力的控制，广泛应用于飞机、船舶、汽车、机床等领域。
伺服阀根据工作原理和结构特点的不同，可以分为两种主要类型：液动伺服阀和电液伺服阀。
液动伺服阀是一种传统的液压元件，主要由阀芯、阀座、油室、压力补偿以及电控元件等部分组成。
它的工作原理是通过调节阀芯与阀座之间的间隙，以控制液压油的流量和压力，从而实现相应的运动控制。
液动伺服阀具有以下特点：1. 高精度控制：液动伺服阀能够提供高精度的位置、速度和力的控制，其控制精度可以达到微米级，适用于对位置和速度要求较高的应用。
2. 快速响应：液动伺服阀具有快速的动态响应特性，能够实现高频率的控制，适用于对快速响应的系统要求。
3. 大功率输出：液动伺服阀具有较大的功率输出能力，能够承载较大的负载，适用于一些高功率的应用。
不过，液动伺服阀也存在一些局限性，如无法实现非线性控制和需要较为复杂的电控系统等。
与液动伺服阀相比，电液伺服阀是近年来液压技术发展的新型伺服阀。
电液伺服阀集成了传统液动伺服阀的液压元素和电控元素，并通过电磁比例机构实现对液压油流量的精确调节。
电液伺服阀具有以下特点：1. 高精度控制：电液伺服阀的控制精度高，可以实现微米级的位置和速度控制，适用于对精度要求较高的任务。
2. 简化结构：电液伺服阀将电控元件和液压元件集成在一起，结构相对简化，安装和维护较为方便。
3. 高性能：电液伺服阀具有良好的动态性能和稳定性能，在高速、高负载、高频率的运动控制中表现出色。
4. 非线性控制：相比液动伺服阀，电液伺服阀可以更加精确地实现非线性控制，适用于一些复杂的运动控制任务。
然而，电液伺服阀也存在一些缺点，如价格较高、电磁比例机构的灵敏度较低等。
总的来说，液动伺服阀适用于对功率输出和负载能力要求较高的应用，而电液伺服阀适用于对精度和动态性能要求较高的应用。
电液伺服阀用途、原理及使用维护介绍
3 主要技术术语 额定电流：为产生额定流量对线圈任一极性所规定的输入控制电流（不包括 零偏电流），以毫安表示。通常额定电流指单线圈连接，差动连 接或并联连接而言，当串联连接工作时，其额定电流为上述额定 电流之半。 线圈电阻：每个线圈的直流电阻，以欧姆表示。线圈电阻公差为名义电阻值 的±10%。 额定流量：相应于额定电流和给定的供油压力及负载压力条件下，所规定的 控制流量输出。通常，额定流量规定为阀压降等于额定供油压力 时，与额定电流相对应的空载流量，以升/分表示。 内 漏：控制流量为零时，从回油窗口流出的流量，以以升/分表示。随控 制电流而改变，取最大值为内漏。 滞 环：在正负额定电流之间，以小于动特性起作用的速度循环（通常不
电液伺服阀是五十年代初为适应导弹和空间技术的需要而发展起来的，目前 除用于航空、航天、航海、尖端武器等军事领域外，随着计算机技术的普及，该 产品已广泛应用于冶金、化工、机械制造、地质勘探、建筑工程、电力系统、纺 织、印刷以及各种试验设备等领域中。
２ 产品结构及原理介绍 以双喷嘴――挡板力反馈两级电液流量控制伺服阀为例：其力矩马达采用永
1 2
额 定 流 量（ 7 M P a 下 测 试 ） 额定工作压力(M Pa )
T( 公制) 插头座种类 Z( 英制)
注：1. 图中示出的四种产品按图示给定系列编号 2 .特殊订 货产品按 特殊订货技 术文件要 求刻写
额定电流 1 5 40
插头座安装方位 1 2
零偏大（输入大的电流信号，作 动筒或马达仍然保持不动）
1 一个节流孔堵塞 2 一个喷嘴堵塞 3 油滤部分堵塞
反极性，振荡
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实验项目三电液伺服阀的频率特性
实验目的：熟悉电液伺服动态特性实验台的测试原理和操作方法，掌握电液伺服阀动态特性的概念、意义和测试方法。
掌握对电液伺服阀频率特性的扫频法和统
计法测试和处理方法。
实验要求：
1、通过实验，对待测控制阀进行不同频率周期性电信号激励，测试电液比例控制阀的空载流量的动态响应，通过测试描绘出频率特性曲线。
2、学会运用扫频法、统计法对电液伺服阀的频率特性进行分析，掌握幅频特性、相频特性的含义和分析方法。
3、正确分析实验结果，对其中的某些环节产生的误差有一定的估计。