比例控制閥的原理

         標(biāo)準(zhǔn)的兩位電磁閥中的閥芯會(huì)高速地wanquan移動(dòng)到新的位置（因此得名：開-關(guān)電磁閥）。這種快速的全行程移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行器在啟動(dòng)時(shí)跳動(dòng)或猛沖，并在停止時(shí)產(chǎn)生過大的沖擊。壓力峰值和沖擊會(huì)產(chǎn)生噪音，可能會(huì)損壞機(jī)器，并對管道產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致泄漏。

        帶液壓阻尼閥芯移動(dòng)的軟切換電磁閥可以減緩切換速度，并在某些應(yīng)用中減少?zèng)_擊。然而，許多機(jī)器需要可變的切換速度以適應(yīng)不斷變化的功率和工作要求。帶有可變流量控制的軟切換電磁閥提供了更廣泛的調(diào)節(jié)范圍，并為某些油路提供了更好的控制。 

        其他選擇包括帶有專門設(shè)計(jì)的流量控制裝置和閥芯行程調(diào)節(jié)器的閥門，這些裝置可以根據(jù)特定機(jī)器的功能進(jìn)行設(shè)置。這種類型的可變閥門在某些機(jī)器上可以工作，但需要進(jìn)行許多精確的調(diào)整才能達(dá)到所需的執(zhí)行器控制效果。

        閉環(huán)回路中的可變排量雙向泵可以提供非常平穩(wěn)的動(dòng)作，但僅限于操作單個(gè)執(zhí)行器。對于極其精確的控制，帶有執(zhí)行器反饋的伺服閥是最終的運(yùn)動(dòng)控制器。介于伺服回路和其他上述控制裝置之間的是比例閥。

直動(dòng)式比例閥

比例閥是如何工作的？

        比例閥非常適合需要通過改變流量或壓力來減少?zèng)_擊和振動(dòng)的回路。這些閥門上的電磁鐵會(huì)根據(jù)施加到比例電磁鐵上的電壓移動(dòng)閥芯，使其移動(dòng)更多或更少。它們可以改變閥芯移動(dòng)的速度或閥芯移動(dòng)的距離。由于比例閥中的閥芯不會(huì)一次性wanquan移動(dòng)，因此這些閥門可以控制執(zhí)行器的加速和減速。

       通常，通過改變閥芯的切換時(shí)間來控制加速度和減速度。通過改變線圈的電壓來限制閥芯的行程，從而控制執(zhí)行器的最大速度。計(jì)算機(jī)、個(gè)人電腦、可編程邏輯控制器（PLC），甚至簡單的變阻器都可以產(chǎn)生可變的電信號。

帶LVDT的電磁先導(dǎo)式比例閥的簡化符號（展示的是電磁先導(dǎo)式比例閥的簡化符號）

        如果流量較低（小于20-25加侖/分鐘），可以使用直接電磁驅(qū)動(dòng)的比例閥，如圖14-1所示。直驅(qū)閥比電磁先導(dǎo)閥更小且成本更低。然而，電磁先導(dǎo)比例閥可以處理更高的流量——有些甚至可以超過200加侖/分鐘。

帶LVDT的電磁先導(dǎo)式比例閥的完整符號（展示了同一閥門的完整符號。完整符號包括先導(dǎo)控制閥和主閥的細(xì)節(jié)、先導(dǎo)回路中的減壓閥以及先導(dǎo)管線的走向）

         簡單的比例閥依靠電磁力與彈簧力的平衡來定位閥芯。由于流量、壓力、溫度和流體清潔度不斷變化，給定的輸入電壓可能無法始終產(chǎn)生相同的閥芯位置。為了提高閥芯位置的準(zhǔn)確性，可以使用線性可變差動(dòng)變壓器（LVDT），如圖14-2至圖14-5所示。

             線性可變差動(dòng)變壓器（LVDT）會(huì)將輸入信號與閥芯位置進(jìn)行電子比較，并調(diào)整電壓，從而無論系統(tǒng)如何變化，都能保持相同的閥芯位置。雖然LVDT會(huì)增加閥門和電子設(shè)備的成本，但在除了簡單的加速/減速回路之外的所有應(yīng)用中，通常都是必要的

        LVDT無法控制通過閥門的流量的重復(fù)性，因?yàn)榱髁渴菈翰睢⒘黧w粘度以及孔口大小的函數(shù)。壓力或流體粘度的變化會(huì)改變執(zhí)行器的速度。為了減少速度的變化，可以增加來自執(zhí)行器的反饋信號（類似于伺服閥回路）。執(zhí)行器反饋會(huì)有幫助，但仍然不夠精確，因?yàn)榇蠖鄶?shù)比例控制閥的響應(yīng)速度不夠快，無法克服系統(tǒng)中的突然變化。 

帶LVDT和壓力補(bǔ)償器的直動(dòng)式比例閥

        在圖中，進(jìn)油管路中的壓力補(bǔ)償閥減少了由于系統(tǒng)壓力變化引起的流量波動(dòng)。壓力補(bǔ)償器保持閥芯孔口兩端的壓差恒定，以在進(jìn)油壓力或工作壓力發(fā)生變化時(shí)保持流量恒定。壓力補(bǔ)償器是一個(gè)具有固定彈簧設(shè)定值（例如150psi）的減壓閥。一個(gè)梭閥從每個(gè)油缸端口向減壓閥的遙控口提供壓力反饋。當(dāng)工作端口中的壓力發(fā)生變化時(shí)，它會(huì)改變減壓閥的壓力，以保持比例閥閥芯兩端恒定的150psi壓差。

比例溢流閥