电液控制系统基础知识培训
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液压动力源
指令及 放大部件
ห้องสมุดไป่ตู้
电--机械 转换器
电反馈
检测及 反馈器件
3
液压转换
及放大器 件
机械
液压反馈 检测及反 馈器件
液压执行 器件
控制对象
放大器的构成及调整
根据电—机械转换器的类别和受控对象的不同技术，比例放大器的原理、构成和参数各不相同 而且随着电子技术的发展，它的元件、线路和结构也是在不断改善的。它一般由电源、输入接 口、信号处理、调节器、牵制放大级、功率放大级、测量放大电路等部分组成。
6
LSC系统抗饱和特性的简要分析
1、负载适应功能 负载敏感泵所能适应的是当时负载压力最高联的压力，即P1Pmax=ΔP1 此压差是一个定值，数值上等于变量泵敏感阀弹簧力F1所对应的压力值，即P1－Pmax=F1
式中F1实际上应为F1/A, A为阀心的截面积；考虑到A为常数，不影响原理性分析，在式中略去。 2、负载补偿功能 希望稳定的多路阀各联压差为ΔP＝P1－P2 而在正常情况下P2－Pmax=F2
P2A—PmaxA=F2
P2—Pmax= F2
对于非最高联，ΔP补=P2—P=F2+（PMAX—P）
4、负载压力P变化对流量的影响 当P＜Pmax时，P2=P+ΔP补 负载压力P增大的瞬间，P2增大补偿阀心原有的平衡被打破，阀 心向补偿阀口开大方向移动，ΔP补下降，使P2回落，阀心运动到新的平衡位置，此时的P2值与P变化前的P2值相等，回到ΔP ＝P1－P2＝F1－F2
• 负载敏感,是一种有关节能型液压系统的新概念.负载敏感,指系统能自 动地将负载所需压力或流量变化的信号,传到敏感控制阀或泵变量控制 机构的敏感腔,使其压力参量发生变化(这功能就是所谓负载敏感,或称 负荷感知,负荷传感),从而调整供油单元的运行状态,使其几乎仅向系统 提供负载所需要的液压功率(压力与流量的乘积),最大限度地减少压力 与流量两项相关损失.
3.2、通常情况下,配置二通压力补偿器的系统,为定压系统.负载变化时,补偿器保持节流器前 后压差不变,克服负载而多余的或大或小的压差,都消耗在补偿器的补偿阀口上.----二通补 偿器只能起到负载压力补偿作用.
3.3、三通压力补偿器的特点在于,在保持节流器阀口压差不变的情况下,总是使泵出口压力实 时地比负载压力高出一个定压差--补偿器阀口压差.从而达到了负载适应!
•调整
1、初始检查
2、零位调整
3、灵敏度调整
4、斜坡调整
•通常，对比例放大器而言， 除零位（初始设定值）、灵 明度（Pmax，Qmax）和斜 坡时间可在现场进行必要的 调整外，其他诸如颤振信号 幅值、频率、调节器参数等 在出厂时均已调整好，不应 再现场再次调整，以免引起 故障
4
负载敏感--负荷敏感--负荷传感
2
电液比例技术的概念和构成
• 电液比例控制系统是联系微电子技术与工程功率系统的接口，其核心部分是利用流体作 为工作介质来实现能量传递和控制的流体传动及控制技术
• 凡是系统的输出量，如压力、流量、位移、转速、速度、力、力矩等，能随输入控制信 号连续成比例得到控制的，都可以称为比例控制系统。
• 电液比例控制系统的技术构成如下
当Pmax变化时，就回到前述的负载适应功能。
5、当Q系统＞Q泵时的抗饱和特性 出现这种情况时的重要特点是，泵出口压力P1的降低，
P1－Pmax=F1=ΔP1的等式不复存在，节流阀口压差ΔP＝P1－P2≠F1－F2
由图可见，泵的出口压力从P1下降到P11后，节流阀口压差
ΔP1＝P11－P2=P11—Pmax—F2= P11—（Pmax+ F2）
5
负载补偿
1、负载补偿,是流量控制阀范围的一个技术问题.它要解决的问题是,在负载压力大幅度变化( 主要干扰)和/或油源压力波动(次要干扰)时,通过流量阀的流量能保持其调定值不变.传统 的办法就是在节流口的两端加上压力补偿器
2、负载压力补偿控制,是通过消耗一部分能量,来换取工作节流阀口的压差基本不变(如前所 述,负载敏感是为了节能).其工程实际,就是在节流阀(单个节流阀,方向节流阀--方向阀,多 个并联的方向节流阀--多路阀)的基础上,加上压力补偿器,使其成为调速阀.
此值就是当时时刻负载压力最高联补偿器的补偿压差，由此在正常情况下ΔP＝P1－P2＝F1－F2
3、非负载压力最高联的负载补偿功能， 由于各联进口均为P1，而ΔP＝P1－P2＝F1－F2又相等（多路阀各联的F2应该是相同的所 以各联补偿器两端的总压降不相等，负载低的总压降大，负载高的就小。相比之下，多余的压降就依靠进一步关小补偿器工作 阀口，增加压力损失使液体发热而消耗掉。对于负载压力最高联，从补偿阀心受力平衡方程，可得补偿阀口的压降就是F2
• 负载敏感是从基本原理角度,对这种系统的称呼.而从其达到的实际工程 效果角度,常称为负载适应,负载匹配或功率匹配,有时直称节能系统.
• 由上也可看出,①负载敏感是个系统问题,而不单是个控制阀的问题;其 技术含量,主要在油源及相应的控制部分,只在大闭环系统中,才牵涉到 液动机部分. ②实施负载适应节能,具体说来,是提高原动机利用效益,减 小系统发热,达到机械设备结构紧凑和节能的目的.
3、传统的所谓机液压力补偿机理,则有两种基本的压力补偿器---串联于主油路的二通压力补 偿器（减压型，补偿器为一定差减压阀）,并联于主油路的三通压力补偿器（溢流型，补 偿器为一定差溢流阀）.这两种补偿器,其工程实际应用上有重要的差别.
3.1、 三通压力补偿器多置于(节流器--节流阀口,方向节流阀口,多路(方向节流)阀阀口)进口( 油源与节流器之间),而二通压力补偿器,既可置于进口,也可在出口(节流器与负载之间).
Electro-hydraulic Proportional System Basic knowledge Training
10/25/2008
© 2007 Eaton Corporation. All rights reserved.
主要内容
一、电液比例的概念和构成 二、负载敏感和压力补偿的区别 三、抗流量饱和液压系统的分析 四、比例放大器简介 五、实际电液控制系统的应用 （900 斗轮式挖泥船，塔带机，水面清漂船、转向器试验台）
指令及 放大部件
ห้องสมุดไป่ตู้
电--机械 转换器
电反馈
检测及 反馈器件
3
液压转换
及放大器 件
机械
液压反馈 检测及反 馈器件
液压执行 器件
控制对象
放大器的构成及调整
根据电—机械转换器的类别和受控对象的不同技术，比例放大器的原理、构成和参数各不相同 而且随着电子技术的发展，它的元件、线路和结构也是在不断改善的。它一般由电源、输入接 口、信号处理、调节器、牵制放大级、功率放大级、测量放大电路等部分组成。
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LSC系统抗饱和特性的简要分析
1、负载适应功能 负载敏感泵所能适应的是当时负载压力最高联的压力，即P1Pmax=ΔP1 此压差是一个定值，数值上等于变量泵敏感阀弹簧力F1所对应的压力值，即P1－Pmax=F1
式中F1实际上应为F1/A, A为阀心的截面积；考虑到A为常数，不影响原理性分析，在式中略去。 2、负载补偿功能 希望稳定的多路阀各联压差为ΔP＝P1－P2 而在正常情况下P2－Pmax=F2
P2A—PmaxA=F2
P2—Pmax= F2
对于非最高联，ΔP补=P2—P=F2+（PMAX—P）
4、负载压力P变化对流量的影响 当P＜Pmax时，P2=P+ΔP补 负载压力P增大的瞬间，P2增大补偿阀心原有的平衡被打破，阀 心向补偿阀口开大方向移动，ΔP补下降，使P2回落，阀心运动到新的平衡位置，此时的P2值与P变化前的P2值相等，回到ΔP ＝P1－P2＝F1－F2
• 负载敏感,是一种有关节能型液压系统的新概念.负载敏感,指系统能自 动地将负载所需压力或流量变化的信号,传到敏感控制阀或泵变量控制 机构的敏感腔,使其压力参量发生变化(这功能就是所谓负载敏感,或称 负荷感知,负荷传感),从而调整供油单元的运行状态,使其几乎仅向系统 提供负载所需要的液压功率(压力与流量的乘积),最大限度地减少压力 与流量两项相关损失.
3.2、通常情况下,配置二通压力补偿器的系统,为定压系统.负载变化时,补偿器保持节流器前 后压差不变,克服负载而多余的或大或小的压差,都消耗在补偿器的补偿阀口上.----二通补 偿器只能起到负载压力补偿作用.
3.3、三通压力补偿器的特点在于,在保持节流器阀口压差不变的情况下,总是使泵出口压力实 时地比负载压力高出一个定压差--补偿器阀口压差.从而达到了负载适应!
•调整
1、初始检查
2、零位调整
3、灵敏度调整
4、斜坡调整
•通常，对比例放大器而言， 除零位（初始设定值）、灵 明度（Pmax，Qmax）和斜 坡时间可在现场进行必要的 调整外，其他诸如颤振信号 幅值、频率、调节器参数等 在出厂时均已调整好，不应 再现场再次调整，以免引起 故障
4
负载敏感--负荷敏感--负荷传感
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电液比例技术的概念和构成
• 电液比例控制系统是联系微电子技术与工程功率系统的接口，其核心部分是利用流体作 为工作介质来实现能量传递和控制的流体传动及控制技术
• 凡是系统的输出量，如压力、流量、位移、转速、速度、力、力矩等，能随输入控制信 号连续成比例得到控制的，都可以称为比例控制系统。
• 电液比例控制系统的技术构成如下
当Pmax变化时，就回到前述的负载适应功能。
5、当Q系统＞Q泵时的抗饱和特性 出现这种情况时的重要特点是，泵出口压力P1的降低，
P1－Pmax=F1=ΔP1的等式不复存在，节流阀口压差ΔP＝P1－P2≠F1－F2
由图可见，泵的出口压力从P1下降到P11后，节流阀口压差
ΔP1＝P11－P2=P11—Pmax—F2= P11—（Pmax+ F2）
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负载补偿
1、负载补偿,是流量控制阀范围的一个技术问题.它要解决的问题是,在负载压力大幅度变化( 主要干扰)和/或油源压力波动(次要干扰)时,通过流量阀的流量能保持其调定值不变.传统 的办法就是在节流口的两端加上压力补偿器
2、负载压力补偿控制,是通过消耗一部分能量,来换取工作节流阀口的压差基本不变(如前所 述,负载敏感是为了节能).其工程实际,就是在节流阀(单个节流阀,方向节流阀--方向阀,多 个并联的方向节流阀--多路阀)的基础上,加上压力补偿器,使其成为调速阀.
此值就是当时时刻负载压力最高联补偿器的补偿压差，由此在正常情况下ΔP＝P1－P2＝F1－F2
3、非负载压力最高联的负载补偿功能， 由于各联进口均为P1，而ΔP＝P1－P2＝F1－F2又相等（多路阀各联的F2应该是相同的所 以各联补偿器两端的总压降不相等，负载低的总压降大，负载高的就小。相比之下，多余的压降就依靠进一步关小补偿器工作 阀口，增加压力损失使液体发热而消耗掉。对于负载压力最高联，从补偿阀心受力平衡方程，可得补偿阀口的压降就是F2
• 负载敏感是从基本原理角度,对这种系统的称呼.而从其达到的实际工程 效果角度,常称为负载适应,负载匹配或功率匹配,有时直称节能系统.
• 由上也可看出,①负载敏感是个系统问题,而不单是个控制阀的问题;其 技术含量,主要在油源及相应的控制部分,只在大闭环系统中,才牵涉到 液动机部分. ②实施负载适应节能,具体说来,是提高原动机利用效益,减 小系统发热,达到机械设备结构紧凑和节能的目的.
3、传统的所谓机液压力补偿机理,则有两种基本的压力补偿器---串联于主油路的二通压力补 偿器（减压型，补偿器为一定差减压阀）,并联于主油路的三通压力补偿器（溢流型，补 偿器为一定差溢流阀）.这两种补偿器,其工程实际应用上有重要的差别.
3.1、 三通压力补偿器多置于(节流器--节流阀口,方向节流阀口,多路(方向节流)阀阀口)进口( 油源与节流器之间),而二通压力补偿器,既可置于进口,也可在出口(节流器与负载之间).
Electro-hydraulic Proportional System Basic knowledge Training
10/25/2008
© 2007 Eaton Corporation. All rights reserved.
主要内容
一、电液比例的概念和构成 二、负载敏感和压力补偿的区别 三、抗流量饱和液压系统的分析 四、比例放大器简介 五、实际电液控制系统的应用 （900 斗轮式挖泥船，塔带机，水面清漂船、转向器试验台）