传输链电液伺服马达控制系统(2)特点

电液伺服马达系统是为某型装备研制而用来安全可靠地高速驱动传输链的系统,在系统设计时不但要考虑系统的负载特性和控制精度要求,还要对系统的工作安全性给予特别的考虑。

当系统遇到紧急情况时要快速切断马达的控制油路,对高速转动的马达进行制动,系统中设计了制动阀。当液压马达紧急制动后,由于受到负载的惯性冲击,负载要带动马达继续旋转,在马达一腔中的压力瞬时升高。为了保护液压马达,在系统中设计了安全阀,来限制冲击压力。

由于马达所驱动的传输链上的各个传动轴之间存在着传动比,分析计算系统的动力特性时要按照式(1)将马达所驱动的整个传输链上的各个转动轴的转动惯量和直线运动部分的运动质量当量到马达轴上,计算出当量转动惯量Jv;按照式(2)将传输链上的垂直提升部分的各个重力和各个轴上的转矩当量到马达轴上,重力方向、转矩方向与运动方向相同时取正号,重力方向、转矩方向与运动方向相反时取负号,计算出马达轴上的当量力矩Tv。

根据式(3)可以分析计算马达驱动系统在起动和停止时的运动过渡过程情况。特别是在马达高速运转时的紧急制动停车,此时伺服阀的控制节流口关闭、制动阀断电关闭,由于马达的角加速度ε=d2φ/dt2非常大,将产生很大的制动力矩Tv,因为马达的排量一定,从而在马达的一腔内将产生非常高的冲击压力。为了避免马达的冲击压力过高,损坏液压马达,所以系统中设计有2个安全阀限制系统的冲击压力。通常情况下安全压力的设定值为系统工作压力的1.5倍。在2个安全阀的压力设定好以后,可以计算得到最大制动力矩Tvmax,还可以根据式(3)计算出最大角加速度εmax以及最大制动角度和制动时间。


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