Elektrohydraulisk servoventil - Electrohydraulic servo valve
En elektrohydraulisk servoventil ( EHSV ) er en elektrisk betjent ventil som styrer hvordan hydraulisk væske sendes til en aktuator . Servoventiler brukes ofte til å styre kraftige hydrauliske sylindere med et veldig lite elektrisk signal . Servoventiler kan gi presis kontroll over posisjon, hastighet, trykk og kraft med gode dempende egenskaper etter bevegelse.
Historie om elektrohydrauliske servoventiler
Den elektrohydrauliske servoventilen dukket først opp i andre verdenskrig . EHSV -ene som ble brukt i løpet av 1940 -årene ble preget av dårlig nøyaktighet og treg responstid på grunn av manglende evne til raskt å konvertere elektriske signaler til hydrauliske strømninger. Den første to-trinns servoventilen brukte en solenoid for å aktivere en første trinns spole som igjen drev et roterende hovedscene. Servoventilene i andre verdenskrig-epoken var lik denne-ved hjelp av en magnetventil for å drive en spoleventil.
Avansement av EHSVs tok ut i 1950, i stor grad på grunn av innføringen av permanentmagneten dreiemomentmotorer som det første trinn (i motsetning til solenoidene). Dette resulterte i sterkt forbedrede responstider og redusert effekt som ble brukt til å kontrollere ventilene.
Beskrivelse
Typer
Elektrohydrauliske servoventiler kan bestå av ett eller flere trinn. En en-trinns servoventil bruker en dreiemomentmotor for å posisjonere en spoleventil direkte. En-trinns servoventiler lider av begrensninger i strømningsevne og stabilitet på grunn av kravene til dreiemomentmotorkraft. To-trinns servoventiler kan bruke klaff, jetrør eller avbøyningsstråleventiler som første trinn i hydraulisk forsterker for å plassere en andre trinns spoleventil. Denne designen resulterer i betydelige økninger i servoventilstrømningsevne, stabilitet og kraftutgang. På samme måte kan tretrinns servoventiler bruke en mellomtrinns spoleventil for å plassere en større spoleventil i tredje trinn. Tretrinns servoventiler er begrenset til applikasjoner med svært høy effekt, der det kreves betydelige strømninger.
Videre kan to-trinns servoventiler klassifiseres etter typen tilbakemelding som brukes for det andre trinnet; som kan være spoleposisjon, lastetrykk eller tilbakemelding på laststrømmen. Vanligvis bruker to-trinns servoventiler posisjonstilbakemelding; som videre kan klassifiseres ved direkte tilbakemelding, kraftfeedback eller fjærsentrering.
Kontroll
En servoventil mottar hydraulisk væske under trykk fra en kilde, vanligvis en hydraulisk pumpe. Det overfører deretter væsken til en hydraulisk sylinder på en nøye kontrollert måte. Vanligvis vil ventilen flytte spolen proporsjonalt til et elektrisk signal som den mottar, og indirekte kontrollere strømningshastigheten. Enkle hydrauliske reguleringsventiler er binære, de er enten på eller av. Servoventiler er forskjellige ved at de kontinuerlig kan variere strømmen de leverer fra null til sin nominelle maksimale strømning, eller til utgangstrykket når det tilførte trykket. Mer komplekse servoventiler kan kontrollere andre parametere. Noen har for eksempel intern tilbakemelding, slik at inngangssignalet effektivt styrer strømning eller utgangstrykk, i stedet for spoleposisjon.
Servoventiler brukes ofte i en tilbakemeldingskontroll der posisjonen eller kraften på en hydraulisk sylinder måles, og mates tilbake til en kontroller som varierer signalet som sendes til servoventilen. Dette gir svært presis kontroll av sylinderen.
Eksempler på bruk
Produksjon
Et eksempel på bruk av servoventil er blåsestøping der servoventilen styrer veggtykkelsen til ekstrudert plast som utgjør flasken eller beholderen ved bruk av en deformerbar form. Den mekaniske tilbakemeldingen er erstattet av en elektrisk tilbakemelding med en posisjonsgiver. Integrert elektronikk lukker posisjonssløyfen for spolen. Disse ventilene er egnet for elektrohydraulisk posisjon, hastighet, trykk eller kraftstyringssystemer med ekstremt høye dynamiske responskrav.
Fly
Servoventiler brukes til å regulere drivstoffstrømmen til en turbofanmotor styrt av FADEC . I fly-by-wire fly blir kontrollflatene ofte flyttet av servoventiler koblet til hydrauliske sylindere. Signalene til servoventilene styres av en flykontrollcomputer som mottar kommandoer fra piloten og overvåker flyets flyging.