液壓控制響應：很快是多「快」？

來自專欄液壓軟管那些事

原文作者：Brendan Casey 1

翻譯：騰益登

在一個我參加的CAN網路匯流排會議上（CAN網路是一種通訊協議，用於通過匯流排傳遞和處理控制和感測器信息，廣泛應用於汽車和移動設備），演講者被問到：

「因為匯流排在某一個時刻只能有一個信號傳送，當用於控制多個、快速響應的液壓閥時，控制信號由於必要的優先順序別和排隊處理，這會導致控制系統的延遲嗎？」

關於此，演講者回答：「很快是『多快』？」。考慮到快是一個相對的概念，因此需要對此澄清。確實，當談到液壓閥和變數泵的響應時間的時候，其也可以被CAN匯流排網路控制，因此，很快是多「快」？

對於直流DC濕式電磁鐵直接驅動的雙電磁閥，典型的循環周期大約在35~70ms之間（閥芯從一端至另一端，電磁鐵得電實現ON-OFF-ON三種狀態），而交流AC電磁鐵循環周期大約在25~60ms之間。如果我們假定濕式直流電磁鐵循環周期按50ms考慮，這意味著閥芯從一端移動到另一端可實現每秒20次的頻率（1000/50=20）。這意味著此類閥有20Hz的頻率響應。

這似乎看起來很快，也確實如此-但當你把它與比例閥和伺服閥的頻率響應做比較的時候，就不會這麼認為了。大多數應用在閉環控制系統里的比例閥擁有50~80Hz的頻率響應。這意味著閥芯從一端移動到另一端可實現每秒50~80次，而相對於輸入信號不會存在超過90°的相位滯後。

然而，相對來講，這還不是最快的。應用在閉環控制系統中的高頻響比例閥和伺服閥有著更高的頻率響應，可達到150~200Hz。這比用在開環控制系統中的開關閥和低端比例閥快10倍以上。閥芯移動時間達到很快的5ms！

接下來說說變數泵。他們能夠達到多快呢？好吧，他們典型的頻率響應是20~30Hz。這種相對比較低的頻率響應解釋了為什麼對於大多數的比例閥或者伺服閥應用的閉環控制系統，如果用直接控制泵的排量來代替就不是那麼切實可行！

編者添點料

根據力士樂和MOOG產品資料，簡單整理了幾種典型換向閥、比例閥或伺服閥的切換時間和頻率響應，非常的粗，略可作為對上文的補充參考。

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