油圧サーボ制御システムの利点と短所は何ですか
November 19, 2023
油圧サーボコントロールには多くの利点があるため、広く使用されています。しかし、そのアプリケーションを制限するいくつかの欠点もあります。
1、油圧サーボ制御の利点
hdraulicコンポーネントのパワーウェイト比とトルク腸内比(または力質量比)は大きく、コンパクトな構造、少量、軽量、良好な加速サーボシステムで構成できます。中型および高出力サーボシステムの場合、この利点は特に傑出しています。
この点を説明するために、油圧成分を電気成分と比較するようになりました。
電気成分の最小サイズは、最大有効磁束密度と電力損失(電流密度に関連する)によって生成される熱に依存します。最大有効磁束密度は、磁気材料の磁気飽和によって制限され、熱散逸は困難です。したがって、電気成分の構造サイズは比較的大きく、パワーウェイトの比とトルク腸の比率は少ない。
油圧要素の電力損失によって生成される熱は、オイルによってラジエーターに放散することができ、そのサイズは主に最大作業圧力に依存します。最大作業圧力は非常に高くなる可能性があるため(現在32MPaまで)、油圧成分のサイズと軽量の軽量で、出力力またはモーメントが大きく、パワーウェイトの比とトルク型比(または力質量比)大。一般的な油圧ポンプの重量は、同じ電力モーターの重量のわずか10%〜20%であり、サイズは後者の約12%〜13%です。油圧モーターのパワーウェイト比は、一般に同等の容量モーターの10倍であり、トルク腸の比率はモーターの10〜20倍です。
hdraulic電力コンポーネントは、速度と迅速なシステム応答を持っています。
油圧パワー成分のトルク腸内比(または力質量比)により、加速能力は強力であり、高速で開始、ブレーキをかけ、逆にすることができます。たとえば、中容量モーターを加速するには1〜1秒かかりますが、同じパワーの油圧モーターを加速するのに約1/10時間しかかかりません。
油圧系の油のバルク弾性率は非常に大きいため、油の圧縮率によって形成される油圧スプリング剛性は非常に大きく、油圧パワーエレメントの慣性比は比較的小さく、油圧天然周波数が共役しているオイルスプリングの剛性と荷重慣性は非常に高いため、システムの応答速度が高くなります。油圧システムと同じ圧力と負荷を備えた空気圧システムの応答速度は、油圧システムの1/50のみです。
load負荷に対する油圧サーボシステムの剛性は大きい。つまり、出力変位は、負荷の変化、正確な位置決め、および高制御精度の影響を少なくします。
油圧の固有周波数が高いため、油圧サーボシステム、特に電気油圧サーボシステムは、大きな開放式増幅係数を持つことができるため、精度と応答性が高くなることができます。さらに、油圧系でのオイルの圧縮率は非常に小さく、漏れも非常に小さく、油圧パワー成分の速度剛性は大きく、閉ループシステムが閉ループシステムがある場合、位置剛性も大きいため形成。モーターの開放速度剛性は、油圧モーターの約1/5であり、モーターの位置剛性はゼロに近いです。したがって、モーターは閉ループの位置制御システムを形成するためにのみ使用できますが、油圧モーター(または油圧シリンダー)は、オープンループ位置制御に、もちろん、閉ループ油圧制御の剛性に使用できます。システムは、オープンループのシステムよりもはるかに高くなっています。ガスの圧縮性により、空気系の剛性は油圧システムの1/400にすぎません。
2、油圧サーボ制御の欠点
hid油圧成分、特に精密油圧制御コンポーネント(電気油圧サーボバルブなど)は、汚染抵抗が不十分であり、作業油の清潔さのための高い要件があります。汚染されたオイルは、バルブを装着し、その性能を低下させ、さらにはブロックされ、正常に機能しません。これが、油圧サーボシステムの障害の主な理由です。したがって、油圧サーボシステムはファインフィルターを使用する必要があります。
(2)油のバルク弾性率は、オイルに軽度の混合された空気の量によって異なります。オイルの粘度も油温度とともに変化するため、油温度の変化はシステムの性能に大きな影響を与えます。
シーリング設計、製造、および油圧コンポーネントの使用が適切でない場合、漏れや環境汚染を引き起こすのは簡単です。現在、油圧システムはまだ広く使用されている可燃性の石油ベースの油圧油であるため、オイルの漏れは火災を引き起こす可能性があるため、場合によっては適していません。
hid油型成分の製造精度は高く、コストが高くなっています。
hid油型エネルギーと長距離伝送へのアクセスは、電気システムほど便利ではありません。
総括する
油圧サーボシステムのサイズは小さく、重量が軽く、制御精度が高く、それに応じて高速です。
これらの利点は、サーボシステムにとって非常に重要です。
これに加えて、いくつかの利点があります。
優れた潤滑性、長寿命の油圧成分など。
広速範囲、低速安定性。
チューブの助けを借りて、送電はより便利です。
アキュムレータの助けを借りて、エネルギー貯蔵は便利です。
油圧アクチュエーターには、適応性を高めるために2種類の線形変位タイプと回転タイプがあります。
過負荷保護は簡単です。システム温度上昇の問題を解決する方が便利です。