Разница между сервоклапаном и пропорциональным клапаном

Пропорциональный клапан в основном работает по принципу электрической обратной связи. При подаче входного сигнала главный золотник приводит в движение подключенный к нему датчик перемещения. Когда сигнал обратной связи о перемещении равен заданному сигналу, главный золотник останавливается, и пропорциональный клапан достигает нового положения равновесия.

Существует два типа сервоклапанов: с механической и электрической обратной связью. Как правило, частотная характеристика сервоклапана с электрической обратной связью высока, а частотная характеристика сервоклапана с механической обратной связью несколько ниже, и его действие в основном аналогично действию пропорционального клапана.

Разница: Входная мощность обычного пропорционального клапана относительно велика, в основном от нескольких сотен мА до более чем 1 ампера, в то время как входная мощность сервоклапана относительно мала, в основном десятки мА. Точность управления пропорционального клапана несколько ниже, а гистерезис выше, чем у сервоклапана. Клапан большой, и точность управления сервоклапана высока, но и требования к маслу также высоки.

С точки зрения конструкции, золотник пропорционального клапана уравновешивается электромагнитной силой, гидравлическим давлением и силой пружины. В то время как сервоклапан уравновешивается гидравлическим давлением, пропорциональный клапан не имеет преимуществ в управлении большими расходами и высоким давлением. Первые образцы пропорциональных клапанов были открытыми, что, вероятно, и объясняет их название. В то же время сервоклапаны получили более широкое применение, поскольку позволяют не только точно регулировать положение, скорость и другие параметры, но и выполняют функцию следящего управления. Усилитель рулевого управления автомобиля представляет собой систему следящего сервоуправления, чего трудно достичь с помощью пропорциональных клапанов.

Перемещение масляного цилиндра вверх и вниз достигается путем переключения масляного контура клапаном в разных положениях. Такой тип клапана может быть реализован с помощью обычного реверсивного клапана, а функция серво- или пропорционального клапана заключается не только в управлении направлением движения масляного цилиндра, но и в точном контроле открытия клапана, что позволяет точно регулировать поток (при этом рабочее состояние остается неизменным).

Обратная связь от клапана позволяет лишь точно определить положение клапана, но не может контролировать состояние системы, поскольку даже при точном открытии клапана фактический поток в привод также зависит от давления насоса, расхода трубопровода, изменений нагрузки и т. д. Поэтому для достижения точного регулирования положения и скорости требуется еще один контур предотвращения обратной связи — замкнутый контур системы. Для регулирования положения и скорости в настоящее время разработаны платы управления скоростью и положением. Некоторые говорят, что «независимо от точности, это проблема только самого клапана, а вот для управляемого объекта это сложно», что верно, но перемещение привода не соответствует перемещению сервопривода, поскольку сердечник клапана открывает масляный канал после открытия клапана. Даже если он не движется, привод всегда будет поддерживать движение, подобно водопроводному крану дома, вода будет течь непрерывно, когда вы его включите.

Пропорциональный клапан не имеет замкнутого контура управления положением золотника, как у сервоклапана. Это упрощенная конструкция, основанная на точном регулировании величины тока, подаваемого на пропорциональный золотник, для обеспечения относительно точного положения золотника. Пропорциональный клапан не требует наличия фиксированного привода, а точная реализация управления положением и скоростью по-прежнему требует замкнутой системы. Для получения дополнительной информации о пропорциональном клапане посетите Пропорциональный регулятор низкого давления (0-8 бар)

Нужны ли усилители как для пропорциональных, так и для сервоклапанов? Входной управляющий сигнал имеет диапазон 4-20 мА или 0-10 В? Нет ли варианта -10 В-+10 В, что означает, что направление его действия определяется двумя катушками, работающими соответственно для изменения масляной цепи, а не входным управляющим сигналом? Так ли это?

Входные управляющие сигналы пропорционального и сервоклапана имеют диапазон 4-20 мА, 0-10 В, -10 В-+10 В, при этом входной сигнал тока обладает высокой помехоустойчивостью, но и стоит дорого, а внутренняя катушка может быть одной или двумя. Многие трехходовые клапаны используют только одну катушку и управляют положением с обеих сторон путем инверсии напряжения. Трехходовой клапан обычно имеет две катушки, расположенные с обеих сторон, но катушки могут управляться индивидуально, последовательно или параллельно. На самом деле, трудно отличить пропорциональный клапан от сервоклапана. Возможно, единственное различие заключается в способе управления. Сервоклапан — это моментный двигатель, пропорциональный клапан — пропорциональная катушка, сервоклапан — сопловая заслонка, скорость отклика высокая, а пропорциональный клапан — золотниковый, но точность управления у пропорциональных клапанов может быть выше. Особенно это касается двухполюсных клапанов с обратной связью, поскольку обратная связь пилотного клапана в пропорциональном клапане осуществляется с помощью электрического датчика перемещения, а в сервоклапане — с помощью механического штока обратной связи, поэтому некоторые параметры, такие как повторяемость, гистерезисное кольцо и линейность, у пропорционального клапана лучше, чем у сервоклапана.