氣動(dòng)高速自動(dòng)截止閥介紹及動(dòng)態(tài)特性圖
前言脈寬調(diào)制在流體動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用的核心觀念便是運(yùn)用高速開(kāi)關(guān)元件，經(jīng)過(guò)控制其開(kāi)關(guān)狀態(tài)的占空比數(shù)的差異，進(jìn)而自動(dòng)截止閥口開(kāi)度的時(shí)間均勻值。有關(guān)液體控制系統(tǒng)，一般對(duì)其響應(yīng)速度皆有一定的請(qǐng)求，所以在工作過(guò)程中調(diào)制頻率應(yīng)盡量地高，即請(qǐng)求閥的開(kāi)關(guān)時(shí)間不長(zhǎng)。此外，工程中的合理動(dòng)作組織（如機(jī)車應(yīng)急剎閘、電路迅速斷開(kāi)開(kāi)關(guān)等）的重要特性是瞬間釋放出大功率：他們常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式有直接電磁驅(qū)動(dòng)、液壓和氣動(dòng)三種方式。自動(dòng)截止閥其特性對(duì)比見(jiàn)表1。從表中可以分明看出，液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)瞬間釋放大功率的特點(diǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于電磁驅(qū)動(dòng)的形式。
而液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)釋放是由自動(dòng)截止閥完成的，為了完成快速性，關(guān)鍵是進(jìn)步閥的開(kāi)關(guān)速率。力矩馬達(dá)主要由銜鐵、導(dǎo)磁體及磁鋼組成，具備雙穩(wěn)記憶功能，自動(dòng)截止閥其工作原理如下：銜鐵與導(dǎo)磁體處在正常工作位置時(shí)，組成四個(gè)工作系隙，銜鐵上有一激磁線圈。自動(dòng)截止閥磁鋼在系隙中組成豎直往下方向的磁場(chǎng)，但當(dāng)激磁線圈通電時(shí)，則產(chǎn)生2個(gè)環(huán)形的封禁的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)將使2個(gè)對(duì)角處系隙的永磁體的磁場(chǎng)各自得到增強(qiáng)和削弱，其結(jié)果使銜鐵迅速晃動(dòng)。當(dāng)銜鐵的頂端到達(dá)關(guān)閉位置時(shí)，線圈的電流斷開(kāi)，銜鐵在磁鋼吸力的影響下，其位置堅(jiān)持不變。自動(dòng)截止閥這便促使該力矩馬達(dá)具備穩(wěn)定記憶功能。自動(dòng)截止閥當(dāng)線圈通以相反方向的脈沖電流時(shí)，則銜鐵反向晃動(dòng)。由于該力矩馬達(dá)具備穩(wěn)定記憶功能，可由強(qiáng)電流脈沖驅(qū)動(dòng)，因此可保證其迅速響應(yīng)特性。
2試驗(yàn)研討將力矩馬達(dá)與閥體聯(lián)接組成雙很高速自動(dòng)截止閥，選用電渦傳播感器測(cè)量閥心偏移，閥心較大偏移為0.5mm；用紫外線示波器記述輸入電壓U1、U2和線圈兩邊輸出電壓UL及電流IL的波型，評(píng)測(cè)的波型見(jiàn)圖2。自動(dòng)截止閥不言而喻，閥心與電磁鐵聯(lián)接后，銜鐵動(dòng)作時(shí)間要稍為多一些，但由于該閥芯的慣性力矩僅是銜鐵慣性力矩的1/3，因此動(dòng)作時(shí)間的提高并不多。聯(lián)接后評(píng)測(cè)給力電機(jī)較大回應(yīng)脈沖信號(hào)頻率為190Hz（驅(qū)動(dòng)電壓30V）。