液压系统工作原理

2024-06-22

液压系统工作原理(精选11篇)

篇1:液压系统工作原理

液压系统是一个看起来原理简单,却实际上非常复杂,在工业上用途很大的一种产品能,今天液压设备网的编辑为大家讲解液压系统的工作原理:

它是由两个大小不同的液压油缸组成的,在液缸里充满水或油,充水的叫“水压机”;充油的称“油压机”。两个液缸里各有一个可以滑动的活塞,如果在小活塞上加一定值的压力,根据帕斯卡定律,小活塞将这一压力通过液体的压强传递给大活塞,将大活塞顶上去,

设小活塞的横截面积是S1,加在小活塞上的向下的压力是 F1。于是,小活塞对液体的压强为P=F1/SI,

能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于P。若大活塞的横截面积是S2,压强P在大活塞上所产生的向上的压力F2=PxS2

截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知,在小活塞上加一较小的力,则在大活塞上会得到很大的力,为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。

 

篇2:液压系统工作原理

1 操纵开关中立。当起落架操纵开关置于“中立”位置时,此时电磁阀不通电而处于中位,压力管路被堵塞,液压油缸两腔同时与回油路相通,起落架保持在原来所处位置。

2 放起落架。当起落架操纵开关置于“放下”位置时,此时电磁阀处于左位,油缸无杆腔与压力管路接通,有杆腔与回油管路接通,

液压油经应急转换活门,进入主起上位锁液压缸 (特型件),打开上位锁,再经单向限流阀,液压油被分成两部分:一部分进入主起液压缸“ 的无杆腔(放下腔),推动活塞杆伸出,将起落架放下;另一部分液压油进入回流阀的控制腔”,将回流阀两个管嘴接通,有杆腔来的液压油,通过回流阀进入无杆腔,使液压缸两腔相通形成差动连接。此时,液压泵输出的油液和液压缸有杆腔(收上腔)返回的油液合流进入液压缸的无杆腔。收上管路上的单向阀,则保证回油完全进入无杆腔。

3 收起落架。当起落架操纵开关置于“收上”位置时,此时电磁阀处于右位。有杆腔与压力管路接通,无杆腔与回油管路接通。一部分液压油直接到下位锁液压缸,打开主起下位锁;另一部分液压油进入回流阀 的控制腔,将回流阀两个管嘴断开,液压缸两腔关闭;同时液压油经单向阀和节流阀后进入主起液压缸( 的有杆腔(收上腔),推动活塞杆缩进,将主起落架收上。无杆腔(放下腔)的油液通过放下管路直接返回油箱。

篇3:CR系统的工作原理

CR是用存储屏纪录X线影像, 通过激光扫描使存储信号转变成光信号, 再用光电倍增管转换成电信号, 然后经A/D转换后, 输入计算机处理, 成为高质量的数字图像。

1 CR系统

CR系统由IP板, 激光阅读器 (ADC COMPACT) , 图像处理工作站 (VIPS) 。图像存储系统 (QC3000) 和打印机 (LR5200) 组成。

根椐CR系统工作流程主要有四部分组成:信息采集, 信息转换, 信息处理, 信息记录和存储。

2 CR工作原理

2.1

信息的采集 (acquirement of information) 常规X线摄影中使用增感屏/胶片组合系统的成像方式已众所周知, 在X线照上最终形成的影像无法直接数字化。CR系统解决的关键问题之一即是开发了一种既可接受模拟信息, 又可实现模拟信息数字化的载体, 即成像板 (IP) 。这样, 采集的信息则可应用数字图像信息处理技术进一步, 实现数字化处理, 贮存与传输。

成像板为外观很像普通X线增感屏的一种薄板, 由保护层, 成像层, 支持层和背衬层构成。

提高了敏感度、锐利度和机械强度和旧式的兼容。电子束处理的表层可以防止IP板的机械性划伤及化学清洁剂的溶解。我们估计在一般情况下IP板的寿命能达到10000圈 (Third Generation plates) 。

成像板是装入特定的暗盒内, 可以和常规X线摄影相同的方式投照的, 因些是和常规X线摄影设备兼容的。这样, CR系统的信息采集部分主要是由X线管和成像板 (IP) 板组成。

2.2

信息转换 (transformation of information)

CR系统中, IP板经X线照射后被激发 (第一次激发) 。经第一次激发的IP上贮存有空间上连续的模拟信息, 为使该信息数字化, IP板要由激光束扫描 (第二次激发) 读出。CR系统的读出装置中的激光发生器发射激光束 (氦-氖激光束波长为633 nm, 在与IP板垂直的方向上依次扫描整个IP表面。IP上的荧光体被二次激发后发生激发发光或称光致发光 ( photostimulated luminescence, PSL) 现象, 产生荧光。荧光的强弱与第一次激发时的能量精确成比例, 即呈线性正相关。该荧光由沿着激光扫描线设置的高效光导器采集和导向, 导入光电倍增管, 被转换为相应强弱的电信号。继而, 电信号被馈入模拟/数字 (A/D) 转换器转换为数字信号。至此, CR系统完成了模拟信号到数字信号的转换。

事实上, CR系统的读出装置是依据IP上成像层内晶体的PSL特征设计的。FCR系统中的信息转换部分主要是由激光扫描器, 光电倍增管和A/D转换器组成的。读出装置一般也叫影像板扫描仪。

一般衡量影像板扫描仪的参数有四个:描述影像清晰度的指标空间分辨率, 描述影像层次的指标灰阶度级;描述处理能力的扫描速度和缓冲平台容量。

当前CR系统的空间辨率普遍能达到10像素/毫米 (10Pixels/mm) 的水平, 无论影像板的大小。较早的CR系统, 由于当时计算机的处理能力不够, 往往仅对小尺寸的影像板以9~10Pixels/mm采集数据, 而对大尺寸影像板 (14×14以上) , 只能达到5~6Pixels/mm, 因此给人以CR大片粗糙的感觉。新型的CR系统, 对大片采取6~10Pixels/mm两档可调的设置, 由用户自己设置。以适应不同场合对扫描速度和扫描质量的不同需要。

CR系统的灰阶级指标一般都要求达到4096 (212) 级灰阶。也就是使用12Bits处理器。一些高指标的影像板扫描仪, 已使用14Bits处理器。力求更佳的影像效果。

另外两个指标扫描速度和缓冲平台容量描述的是影像板扫描仪的处理能力。新型的大型影像扫描仪的扫描能力已可以达到每小时100板, 同时装备有大容量影像板缓冲平台。等待扫描的IP板先放在缓冲平台上, 由机器自动顺序输入扫描;扫描完毕的IP板也自动输送到另一个缓冲平台上, 等待下一次使用, 即所谓多槽扫描仪。目前最大的缓冲平台, 容量达20块IP板。

2.3 信息的处理 (processing information)

CR系统信息处理的原理与其他数字信息处理技术是类似的。大体上讲, CR的信息处理通常可分为谐调处理, 空间频率处理和减影处理, 动态范围压缩处理等。

(1) 谐调处理 (gradation processing) :谐调处理涉及的是影像的对比。常规的增感屏/胶片摄影系统中, 最终显示的影像相当大程度上依赖于X线曝光量, 当曝光量过低和过高时, 均不能获得满意的影像效果。CR系统中, X线剂量和/或能量改变 (曝光宽容度) 的允许范围则大, 在适当设置的范围内曝光都可以读出影像的信号。

在一张X线照片上, 包括有不同的解剖部位, 每次投照时可能使用不同的投照技术, 若使用同一种类型的谐调处理技术产生所有的影像显然是不理想的。CR系统可分别地控制每一幅影像显示的特征, 可依据成像的目的设置谐调处理技术。比如:胸部摄影中, 影像信息覆盖的范围很宽, 在肺野和纵隔部位的密度差别很大, 因而可分别应用不同类型的谐调处理技术, 以既可极好地显示肺野内的结构, 又可防止在输出影像中纵隔的密度与骨的密度过于接近, 提高纵隔内不同软组织的分辨层次。又如, 在乳腺摄影中, 则要增加低密度区的对比, 抑制高密度区的对比, 以利显示包括边缘部位在内的乳腺内钙化 (图) 。

谐调处理也叫层次处理, 主要用来改变影像的对比度、调节影像的整体密度。AGFA公司CR系统以四种曲线类型和W/L来调节。富士公司CR系统, 以16中谐调曲线类型 (GT) 作为基础, 以旋转量 (GA) 旋转中心 (GC) 和移动量 (GS) 作为调节参数, 来实现针对对比度和光学密度的调节, 从而达到最佳显示。

(2) 空间频率处理 (Spatial frequency processing)

空间频率处理技术是一种边缘锐利技术, 它是通过对频率响应的调节突出边缘组织的锐利轮廓, 在传统的屏/片系统中, 频率越高, 频率响应却越少, 然而在CR系统中是根据图像的显示效果的需要来控制频率的响应。比如, 提高影像高频成分的频率响应, 那么就增加了此部分的对比。决定空间频率的响应程度由频率等级 (RN) 、频率增强 (RE) 、频率类型 (RT) 组成 (富士公司) , AGFA公司是由MUSICA parameters 来完成的。

在某些影像处理中, 为了充分显示正常组织或病变的结构, 往往是谐调处理和空间频率处理结合起来使用。如较低的对比度和大的空间频率增强结合产生的影像可覆盖较宽的信息范围, 并使器官组织的边缘增强, 用于显示软组织, 如纵隔;若较大的对比度与较小的空间频率增强结合, 可得到类似屏/片系统的影像。

边缘增强技术 (蒙片技术) 是空间频率处理的较常用技术。该技术是通过增加对选择空间频率的响应, 使兴趣结构的边缘部分得到增强, 从而突出结构的轮廓。改变显示矩阵的大小也可决定不同结构的对比, 使用较大的矩阵可使处于低空间频率的软组织结构得到增强。

蒙片技术:

QL (X, Y) =g (Q (X, Y) ) =Q (X, Y) +K (Q (X, Y) ) ×[Q (X, Y) -Qus (X, Y) ]

篇4:卫星电视广播系统的工作原理

目前世界各国卫星电视广播普遍采用C频段(3.7~4.2GHz)和Ku频段(11.7~12.75GHz)。由于C频段是和地面通信业务共用的,所以为了避免卫星电视信号对地面通信业务的干扰,卫星发射到地面的功率通量密度受到限制(一般EIRP=36dBW)左右。为保证接收图像质量,通常采用口径为1.8~3.0m的接收天线。Ku频段的特点是频率高、频率范围宽、信道容量大,是卫星电视广播的优选频段。卫星发射Ku频段到地面,其功率通量密度不受限制(一般EIRP=50dBW)。加上信号波长短,同样口径天线的增益要比C频段高,因而采用较小口径的天线(0.5~1.2m)就能获得满意的图像。这是世界各国卫星电视广播的发展方向。

为了充分利用频段内的无线电频率,防止相互干扰,又将每个频段内分成若干频道。如果不采用数字视频压缩技术,由于每两个相邻频道之间的频率间隔均为19.18MHz,而卫星下行的电视信号带宽一般都大于20MHz,这样相邻频道间的信号频带就相互重叠,形成相互干扰。因此,邻国或相邻地区之间,常采用不同频道和不同极化方式进行卫星电视广播。通常是将相邻两个频道号的单、双号分别按水平极化和垂直极化(或左旋圆极化和右旋圆极化)方式工作,以削弱相邻频道之间的相互干扰。

数字频带压缩技术

通常,卫星上一个转发器只能传送一套模拟电视节目,而租用一个卫星转发器的年租金约为150~200万美元。如果采用数字频带压缩技术,则一个转发器便可同时传送多套电视节目(例如4套),无疑将大大节省每套节目所需的费用,而且由于电视信号的数字化,还将大大提高电视图像的质量。此外,对数字电视加扰加密也比较简单易行,从而可以实现收费电视业务。

电视广播中心制作好的中央电视台第3、5、6、7频道的4路PAL制电视节目和一个辅助数字通道分别送到码率压缩编码器,再送入四相移调制器(QPSK),输出70MHz中频(IF)信号,光缆、微波传送到中国电视广播地球上行站,经上变频、高功放(HPA),由天线发往卫星。我国于1996年8月1日利用亚洲2号卫星Ku频段正式开始了经数字视频压缩的节目传送任务。在接收站只要以相反过程进行接收、解调、解码、D/A变换等视频处理,就可以在电视机上显示出原有的电视图像了。

卫星电视广播的地面接收

由于卫星转发器的体积和质量都受到严格限制,转发器的发射功率一般在几十瓦到160多瓦。经过3.6万千米传输到达地面,信号能量受到很大衰减,同时混入了各种噪声。为了接收如此微弱的信号,卫星地面接收站必须采用方向性极强的天线来收集信号能量,并通过低噪声微波放大器的放大、变换,然后输入卫星电视接收机,观众才可以收看(听)到电视图像和声音。

篇5:液压实验工作原理及数据

2、液压泵的工作原理:单柱塞泵由偏心轮,柱塞,弹簧,缸体和两个单向阀组成,柱塞与缸体孔之间形成密闭统计,通过原动机带动偏心轮的旋转造成密封容积的变化,完成泵在半个周期内吸油、半个周期内压油的工作过程。

3、外啮合齿轮泵的结构和工作原理:外啮合齿轮泵由一对几何参数完全相同的齿轮、泵体、前后盖板、长短轴等主要零件组成。当原动机通过长短轴带动齿轮进行啮合旋转时,吸油腔轮齿退出啮合,密封工作容积逐渐增大,形成部分真空,油箱中的油液在外界大气压力的作用下,经吸油管进入吸油腔,将齿间槽充满,并随着齿轮旋转,把油液带到左侧压油腔内,压油腔轮齿进入啮合,密封工作容积逐渐减小,油液便通过压油口排油。齿轮连续旋转,泵便连续不断的吸油和压油。

4、外啮合齿轮泵的缺点及其解决方法:a.流量脉动大,噪声大。解决方法:在同轴安装两套齿轮,且每套齿轮之间错开半个齿轮,两套齿轮之间用一平板相互隔开,组成共同吸油和压油的两个分离的齿轮泵,从而减小齿轮泵的瞬时理论流量,使总的脉动量减小。B.泄露和间隙。解决方法:在高压齿轮泵中的轮齿和前后盖板之间增加一个补偿零件,如浮动轴承后浮动侧板。C.工作压力提高时,液压径向力增大。解决措施:开设卸载槽,扩大压油腔。D.困油:在泵的前后盖板或浮动轴套上开设卸载槽。

5、单作用叶片泵及双作用叶片泵的结构及其工作原理:a.: 转、定子,叶片,配油盘组成。当传动轴带动转子逆时针方向旋转时,叶片因离心力的作用紧贴定子内圆,使其形成多个密封空间,配油盘有吸油窗口和压油窗口,工作时有密闭容积增大形成局部真空,油箱的油液经配油盘的吸油窗口吸入,有密闭容积减小,油液受挤压的配油盘的压油窗口而被排出。B.双作用叶片泵由转、定子,叶片,配油盘组成。当传动轴带动转子顺时针旋转时,叶片紧贴内表面随转子旋转。工作时,有两部分密闭容积减小,油液受挤压经配流盘上的两个压油窗口排出,同理,容积增大的密闭容积会形成真空而将油箱的油液吸入到吸油窗口。总的来说,就是转子每旋转一周,叶片在转子槽内滑动两次,泵可以完成两次吸油和两次压油。

6、轴向柱塞泵的组成及其工作原理:轴向柱塞泵一般都由缸体,配油盘,柱塞和斜盘等主要部件组成。轴向柱塞泵中的柱塞是轴向排列的,可分为斜盘式轴向柱塞泵和斜轴式轴向柱塞泵。当原动机通过传动轴带动缸体旋转时,泵缸与柱塞一同旋转,柱塞头永远保持与压盘接触,因压盘与 缸体成一定角度,因此缸体旋转时,柱塞就在泵缸中做往复运动。当位于最远点的柱塞在缸体柱塞孔内向里运动是,柱塞底部的密闭容积减小,油液经配流盘的压油窗口排出,位于最低点的柱塞因弹簧力向外伸,柱塞底部容积增大,油箱的油液经配油盘的吸油窗口吸入,原动机连续不读那旋转,泵连续不断的吸油和压油。

7、液压缸的结构组成:液压缸根据作用方式分为单作用式和双作用式。单活塞杆液压缸由缸底、缸筒、缸头、活塞、活塞杆、导向套、缓冲套、节流阀、带气孔的单向阀及密封装置等组成。双活塞杆液压缸主要由缸筒、活塞、活塞杆、左右缸盖、左右压盖等组成。

8、液压缸缓冲装置的工作原理:液压缸缓冲装置的工作原理是利用活塞或者缸筒在其行程接近终点时,在活塞与缸盖之间封闭一部分油液,强迫油液通过一小孔或细缝并挤出,产生很大的阻力,从而使运动部件受到制动逐渐减低速度,达到避免活塞与缸盖相互碰撞冲击的目的。

9、单向阀的结构及其工作原理:单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。普通单向阀主要由阀体、阀心和弹簧等零件组成。液控单向阀主要由控制活塞,单向阀阀心,卸载阀小阀心等零件组成。工作原理:阀体有左端进油口p1和右端出油口p2,当进口来油时,压力油作用在阀心左端,克服右端弹簧力使阀心向右移,致使阀口开启,油液通过;若油液反向,由p2口进入,则压力油与弹簧同向作用,将阀心锥面紧贴在阀座孔上,阀口关闭,油液被截止而不能通过。

10、两位三通电磁换向阀和两位四通换向阀的结构及其工作原理:都主要由电磁铁、阀心、阀体、弹簧等零件组成。两位三通电磁铁换向阀在电磁铁不得电视阀心在右端弹簧的作用下处于左极端的位置,油口p与a通,b不通。在电磁铁得电时,会产生一个向右的电磁吸力。致使推杆推动阀心右移,则阀左位工作,油口p与b通,a不通。

11、直动式溢流阀的结构及其工作原理:主要由调节杆、调节螺帽、调压弹簧、锁紧螺母、阀盖、阀体、阀心、底盖等组成。当阀的进口压力油经阀心下端的径向孔,轴向小孔进入阀心底部油室时,会产生一个向上的液压力F,当F大于等于弹簧力Ft时,阀心上升,阀口通流面积增加,溢流量增大,进而使系统压力下降,从而使定压和安全保护的作用。

12、先导式溢流阀的结构及其工作原理:由先导阀和主阀构成,以三级同心溢流阀为例,未工作时,主阀芯及先导锥阀均被弹簧压靠在阀座上,阀口处于关闭状态。工作时,压力油进入主阀芯大直径下腔,经阻尼孔引至主阀芯上腔,先导锥阀前腔,对先导阀心形成一个液压力F,当F小于弹簧力Fx时,先导阀关闭,主阀口关闭。当F大于等于Fx时,液压力克服弹簧力,使先导阀阀心左移,阀口开启,主阀口开启,溢流阀进口压力油经主阀阀口溢流回油箱,使主阀进口压力为一定值。

13、节流阀的结构及其工作原理节流阀主要由阀芯、阀体、和螺母等零件组成。工作原理:借助控制机构使阀芯相对于阀体孔运动,从而改变阀口过流面积,是一种流量控制阀,实质相当于一个可变节流口。

14、调速阀的结构及其工作原理:调速阀主要由阀芯、阀体、和螺母等零件组成。工作原理:调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀,工作时,压力油由p1进入,先经过定差减压阀的阀口,压力减小,再经节流阀阀口流出,出口压力再次减少。其中,节流阀控制流量的大小,并且检测流量信号并转换为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端与弹簧力相比较,而定差减压阀自动调整减压缝隙大小,并进行压力补偿,保证节流阀前后压力差基本不变。

15、分水过滤器的结构及其工作原理:分水过滤器由存水杯、挡水板、滤芯、手动排水阀、、旋风叶子等组成。工作原理:压缩空气从输出口进入后被引进旋风叶子中,由于旋风叶子上有很多小缺口,致使空气沿切线方向产生强烈的旋转,旋转让空气中的水滴、油污、灰尘获得较大的离心力,并与存水杯的内壁高速碰撞而被分离出来,沉淀与存水杯中,然后,气体通过中间的滤芯,把灰尘和雾状水滤去,输出洁净的空气。

16、双作用气缸结构及其工作原理:气缸由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。工作原理:气缸有杆腔和无杆腔之间的压力差使活塞完成伸出或缩回的动作。

17、直动式减压阀的结构及其工作原理:通过作用在阀芯的流体静压力与弹簧力相平衡、相比较的原理,调压弹簧力一定,由主阀芯自动调节运动并改变阀口的大小来调节输出量的,从而保持出口压力P。恒定。

18、溢流阀的启闭特性有何意义?启闭特性好坏对使用性能有何影响?启闭特性是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标。启闭特性越好其定压精度就越高.19、液压传动实验二数据与图表

篇6:液压机的工作原理

液压机是利用液体来传递压力的设备,液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。

液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。

a 动力机构 通常采用油泵作为动力机构,一般为容积式油泵。为了满足执行机构运动速度的要求, 选用一个油泵或多个油泵。低压(油压小于2.5MP)用 齿轮泵;中压(油压小于6.3MP)用叶片泵;高压(油 压小于32.0MP)用柱塞泵,

液压机通常指液压泵和液压马达,液压泵和液压马达都是液压系统中的能量转换装置,不同的是液压泵把驱动电动机的机械能转换成油液的压力能,是液压系统中的动力装置,而液压马达是把油液的压力能转换成机械能,是液压系统中的执行装置。

篇7:液压马达的工作原理

1.叶片式液压马达

由于压力油作用,受力不平衡使转子产生转矩。叶片式液压马达的输出转矩与液压马达的排量和液压马达进出油口之间的压力差有关,其转速由输入液压马达的流量大小来决定。由于液压马达一般都要求能正反转,所以叶片式液压马达的叶片要径向放置。为了使叶片根部始终通有压力油,在回、压油腔通人叶片根部的通路上应设置单向阀,为了确保叶片式液压马达在压力油通人后能正常启动,必须使叶片顶部和定子内表面紧密接触,以保证良好的密封,因此在叶片根部应设置预紧弹簧。叶片式液压马达体积小,转动惯量小,动作灵敏,可适用于换向频率较高的场合,但泄漏量较大,低速工作时不稳定。因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。

2.径向柱塞式液压马达

径向柱塞式液压马达工作原理,当压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体内柱塞的底部时,柱塞向外伸出,紧紧顶住定子的内壁,由于定子与缸体存在一偏心距。在柱塞与定子接触处,定子对柱塞的反作用力为。力可分解为 和 两个分力。当作用在柱塞底部的油液压力为p,柱塞直径为d,力和之间的夹角为 X时,力对缸体产生一转矩,使缸体旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。

以上分析的一个柱塞产生转矩的情况,由于在压油区作用有好几个柱塞,在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转,并输出转矩。径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。3.轴向柱塞马达

轴向柱塞泵除阀式配流外,其它形式原则上都可以作为液压马达用,即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。轴向柱塞马达的工作原理为,配油盘和斜盘固定不动,马达轴与缸体相连接一起旋转。当压力油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时,柱塞在压力油作用下外伸,紧贴斜盘斜盘对柱塞产生一个法向反力p,此力可分解为轴向分力及和垂直分力Q。Q与柱塞上液压力相平衡,而Q则使柱塞对缸体中心产生一个转矩,带动马达轴逆时针方向旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。若改变马达压力油输入方向,则马达轴按顺时针方向旋转。斜盘倾角a的改变、即排量的变化,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生转矩越大,转速越低。

4.齿轮液压马达

齿轮马达在结构上为了适应正反转要求,进出油口相等、具有对称性、有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体外;为了减少启动摩擦力矩,采用滚动轴承;为了减少转矩脉动齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多。

篇8:液压系统工作原理

1 油泵

拖拉机上液压悬挂系统所使用的油泵多为齿轮式油泵。这种泵具有整体式浮动轴套和自动液压补偿的轴向平衡结构。齿轮油泵安装在传动箱后端, 由传动箱的输出主动轴驱动。25型拖拉机其额定流量为12 L/min。

1.1 工作原理

齿轮油泵的主动齿轮由输出轴驱动后, 带动从动齿轮旋转。在两齿轮的轮齿脱离啮合侧 (吸油腔侧) , 由于啮合轮齿退出啮合, 使齿槽的空间扩大, 形成了低于大气压的低压区, 于是油液从油箱经滤油器被大气压力压入吸油腔, 使由齿槽、两端轴套端面和泵壳内壁所形成的封闭容积, 充满着油液。并随着齿轮的转动, 将油液带入压油腔。与此同时, 在两齿轮的轮齿进入啮合侧 (即压油腔侧) , 由于齿槽空间的减少, 将油液不断排出, 油泵的吸油腔和压油腔由于受轮齿啮合点的阻隔, 被带到压油腔的油是不会返回到吸油腔的。由于油泵是固定在传动箱后端面的输出主动轴上的。所以操作时只要把输出轴操纵手柄置于空挡位置, 并合上输出轴分离操纵手柄, 油泵就被驱动。

1.2 故障特征

(1) 齿轮泵吸入空气。表现为, 在工作中吸不上油或吸油不足, 使农具提升不起或提升缓慢无力。原因主要是齿轮油泵的双唇骨架油封老化, 缺唇或弹簧跳脱, 使阻封空气的性能下降, 或齿轮泵进油管路密封不严。

(2) 齿轮泵供油量不足或压力不足。表现为, 吸油情况虽然正常, 但悬挂农具提升缓慢或不能提升;不带农具时提升情况较好, 但油泵温度升高很快。故障原因主要是油泵内部密封不好, 使高低区窜通。或是油泵内部泄漏严重造成的。

(3) 齿轮油泵的高压油压力和流量达不到规定值。齿轮油泵中的齿轮和齿轮轴是整体的, 在轴的两端各有一副轴套支承齿轮副旋转。如果轴套孔磨损, 使齿轮油泵的输出功率大为下降。另外, 油泵的O形密封圈损坏, 或轴套端面磨损等都会造成高压油泄漏, 达不到规定的压力值。

2 分配器

2.1 工作原理

分配器由主控制阀、回油阀、单向阀、下降速度控制阀等元件组成, 其中主控制阀是执行元件, 它受操纵机构手柄的机械控制, 可以处于三个不同位置, 使农具分别实现提升、下降或保持不升不降的中立位置。回油阀是油压控制的随动阀, 它控制油液的回油通路, 当提升时回油阀关闭, 下降或中立位置时开启。下降速度控制阀控制油缸排油通道, 从而调节农具下降速度, 以免发生意外伤害。单向阀控制油液进入油缸的通道, 以保证农具在提升位置时已进入油缸的油液不倒流。

分配器中各零件如各阀与阀套, 都是极精密的偶件, 其配合精度极高, 配合间隙极小, 只有0.004~0.01 mm, 最小的只有一根头发直径的1/20。由于精密程度太高, 零件与零件稍一碰撞就会失去精度, 卡阀、失灵、漏油等故障随之而来。为此, 平时应做到下列三点:一是清洁, 二是小心, 三是用力小, 以保持各偶件的原有精度。

2.2 故障特征

分配阀易发生的故障之一是阀体卡滞, 使农具不能提升或下降, 如回油阀卡在回油孔打开位置时, 油道就建立不起来油压而不能提升农具;卡在回油孔关闭位置时, 迫使安全阀常期开启, 油温升高, 油泵将在重负荷下运转而加速磨损。卡滞原因主要有长期不运转、表面油膜胶结或锈蚀、液压油腔脏物而引起。另外原因是严重磨损或偏磨, 造成封闭不严, 形成工作失常。驾驶员在操纵阀发生性能失常后, 应检测操纵阀体与阀座孔的配合间隙, 此值应在0.005~0.015 mm, 超过极限, 应予修复或更换。

3 油缸、活塞与截断阀

3.1 工作原理

油缸活塞的作用是把从齿轮泵来的液压能转变为机械能。活塞通过活塞顶杆推动内提升臂, 从而转动提升器轴 (与发动机的连杆曲轴相似) 。由于提升轴的转动, 农具被悬挂系的杆件提了起来。

活塞把油缸分隔为前后两部分, 彼此由活塞和活塞环槽上O形密封圈阻隔, 互不相通, 为此油缸内孔表面就制得比较光滑。如果所用油液不清洁, 就会破坏油缸内孔表面的光滑, O形密封圈也必被刮伤, 于是就产生渗漏, 使已提升的农具逐渐自行降落。因此, 油液还要有滤油装置。

在油缸进油通道上还装有截断阀, 用以关闭进油通道, 以便使齿轮油泵的压力油, 不进入油缸而改为由液压输出管输出。旋进为关闭油缸通道, 旋出为开通。基于上述旋进截断阀可以封闭油缸的原理, 奔野-25型利用截断阀作为农具提升后的锁紧装置使用, 省去了机械锁紧。

3.2 故障特征

油缸易发生漏油故障, 主要是油筒活塞严重磨损造成。此时会使农具提升缓慢, 沉降加快, 严重时只要油泵停止工作, 农具便逐渐沉降, 无法进行作业, 还易发生活塞卡死, 使农具不能升降, 油缸表面残存油膜胶结, 使农具不能升降。主要原因是由于长期不运转时, 油缸表面残存油膜胶结而卡死密封环, 油缸使用性能失常时, 农具不能升降, 这时检查油缸与活塞配合间隙值, 应在0.015~0.025 mm之间。O形密封圈不应老化变质, 变形或磨损严重, 否则将失去密封作用, 活塞环开口间隙应正常, 泄油阀应保持良好的密封性能。

4 安全阀

4.1 工作原理

安全阀实际是限压阀, 它保护液压系统免受超压负荷, 是专为控制液压系统最高压力而设置。一般拖拉机的安全阀多为钢球阀座式, 当液压系统的压力超过规定的数值时, 压力油就会顶开钢球流回油箱。安全阀装配完毕后尚须在试验台上进行测试和调整, 使之达到规定要求值。

4.2 故障特征

阀件的失效主要有:钢球与座密封性差, 发生泄漏;到规定压力时不开启, 主要是定压不准, 应重新调整弹簧的压缩量, 或钢球与阀座粘住;不到规定压力就开启主要是定压不准, 弹簧老化弹力下降。

5 操纵机构

5.1 工作原理

操纵机构有两个手柄:力调节手柄和位调节手柄。力调节手柄是耕作深度的预选机构, 位调节手柄是指令农具提升或下降到某一个高度的发令机构。两个手柄分别转动力调节偏心轮和位调节偏心轮, 通过液压系统和悬挂机构的各阀启闭, 以及各杠杆传力作用, 达到升降农具或操纵液压输出的目的。

5.2 故障特征

(1) 杆件变形或损坏:这是由于长期使用不当造成的, 如过载、不提犁转向等。应校正或更换变形及损坏的杆件。

(2) 限位链断裂:在耕作中, 限位链调得过紧, 由于偏牵引使一侧限位链受力过大而造成断链。

摘要:拖拉机液压悬挂系统的好坏对拖拉机田间作业影响很大。本文对拖拉机液压悬挂系统几个主要部件的工作原理及故障特征进行论述, 以提高拖拉机的工作效率, 减小故障发生率。

篇9:飞机舱中空调系统的工作原理

一、热力学第一定律

对于一个物体,若它既没有吸收热量,也没有放出热量,那么外界对它做多少功,它的内能就增加多少;如果它既没有对外做功,也没有其他物体对它做功,那么它从外界吸收多少热量,它的内能也就增加多少;若它既吸收了热量,外界又对它做了功,那么物体内能的增量就等于它吸收的热量和外界对它做的功之和。

如果用△U表示物体内能的增量,Q表示物体吸收的热量,W表示外界对物体所做的功,则有△U=Q+W。上式表示出了物体内能的变化量与功、热量的定量关系,此即为热力学第一定律。

二、高空中的气温变化规律

要了解高空中的气温变化规律,首先要弄清楚什么是气团。所谓气团是指温度、湿度和其他许多物理性质基本相同的大范围的空气团。一般说来,气团所占的空间很大,其平均范围在几百到数千千米,竖直厚度可达几千米至十几千米。气团是大量的空气长时间停留在某一地区形成的。因此它的物理性质主要是由该地区的地理环境和地表性质所决定的。正是由于气团很大,所以其边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显的影响,即可以把热力学第一定律中的Q认为是零,因此气团内能的增加(减少)就等于外界对它做功的多少(或它对外界做功的多少),即△U=W。

由于阳光烤暖了大地,地表又使得低层的气团温度升高,密度减小,因此会上升。低层的气团在上升的过程中又会不断地膨胀,排挤周围的空气,从而会对外做功,内能减小,温度降低。正是由于这个原因,使得距地面越高的地方,空气的温度越低。对于干燥的空气,大约每升高1 km,温度约降低7℃左右。这样,同学们也就不难推算出,对于万米的高空来说,通常其气温大约在-50℃。

三、高空中的气压变化规律

大家都知道,某处的气压值应等于该处单位面积上大气柱的重力。又因大气层有一定的高度范围,因此对于高度越高的地方,压在其上面的空气柱也就越短,该处的大气压也就越低。这也就不难理解为什么大气压总是随着高度的增加而减小。实验测得,海平面的大气压约为1.013×102kPa,而在5.5 km的高空,大气压约为50.5 kPa。

一般在低层大气中,上升相同的高度气压降低的数值会大些,在高层空气中大气中,上升相同的高度气压降低的数值则会小些,这是因为低层的大气密度大、高层的大气密度小的缘故。据测量,在近地大气层中,每升高100 m,大气压平均降低约1.26 kPa,在高空则比该数值小些。空气密度大的地方,大气压随高度降低得快些;空气密度小的地方,大气压随高度降低得则慢些。

当飞机在万米以上的高空飞行时,大气压约为30 kPa,即大约只有海平面气压的30%左右,为了能让乘客有一个舒适的环境,飞机在高空时必须使用空气压缩机把空气从舱外不断压进机舱。根据热力学第一定律,外界对气体做功,使物体的内能增加,温度升高。如果不使用空调的话,机舱内的温度就有可能达到50℃以上,在这样的温度环境中。人们是无法承受的。

三、机舱中空调的工作原理

由于高空中是低温、低压,乘客显然是不能在如此“恶劣”的环境中旅行的,为此就必须有一套空气调节系统对此进行调节,以确保乘客安全和正常的旅行生活。供应机舱的压缩空气就来自于飞机喷气发动机的压气机,外界空气在流经压气机的过程中,因其被加压,会变得很热。有一部分热空气被引出来供给机舱。这部分热空气首先由发动机吊架上的热交换器冷却,然后流经机翼中的管道,接着由客舱地板下面的空气主调节装置进一步冷却。冷却后的空气流入一个气室,与几乎等量的来自客舱经过高度过滤的空气相混合,混合后的空气通过管道被引到客舱,从客舱顶部的出气口流出,最后经客舱两侧的地板格栅排出,或者在有些飞机上,经仓顶排气口排出。排出的空气从客舱地板下面流入机身底层。气流连续不断地循环,迅速稀释气味,同时维持适当的客舱温度。客舱空气系统使得客舱中的空气循环是连续的,空气在客舱中源源不断地流进和流出。

客舱有很高的空气交换率,仅仅在两三分钟的时间内,客舱内的全部空气就会被进来的外界空气和过滤空气的混合气体所替换(具体的时间间隔取决于飞机的大小),每小时换气20-30次。

篇10:制冷系统的组成及工作原理

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制冷系统的组成及工作原理

冷藏箱制冷系统的组成及工作.原理

制冷系统主要由压缩机、冷凝器、贮液罐、过滤器、热力膨胀阀、蒸发器等组成工作过程和家用电冰箱基本相同。不同的是在冷凝器与过滤器之间增加了一个贮液罐和过滤器后面的热力膨胀阀。冷藏箱的制冷量大,使用制冷剂较多,为了方便修理和长时间停机时制冷荆不易泄漏,在冷凝器后面安装一贮液堪,雄的两端都安有截止阀。当系统出现故障需维修或长期停机时,可把制冷剂全部贮存于堪中。热力膨胀阀和电冰箱毛细管起着相同的作用。膨胀阀的结构比较复杂,制造麻烦,但便于控制调整和检修,对制冷剂的质量要求也不像毛细管那样严格。

二、冷藏柜制冷系统的组成及工作原理

冷藏柜的制冷系统主要由压缩机、冷凝器、电磁阀、干燥过滤器、热力膨胀阀.、蒸 发器等组成。其制冷工作过程与冷藏箱基本相同,不同的是冷凝器的后面没有加贮液姚,而加了一个电磁阀。两者冷凝器的冷却方式不同.冷藏担多采用水冷式冷凝器(有些机 组也不同),是利用冷却水在冷凝器中把热量带走,使制冷荆气体冷凝成液体.为了避免 开机时制冷剂液体冲击压缩机,发生液击故障,在冷凝器和过滤器之间加一电磁阀,它 是和压缩机同步工作的。压缩机工作时,电磁阀把供液管道打开;压缩机停止工作时,电 磁阀关闭供液管道,防止大量制冷剂液体进入蒸发器。

篇11:伺服系统工作原理(本站推荐)

第一部分:伺服系统的工作原理 伺服系统(servo system)亦称随动系统,属于自动控制系统中的一种,它用来控制 被控对象的转角(或位移),使其能自动地、连续地、精确地复规输入指令的变化规 律。它通常是具有负反馈的闭环控制系统,有的场合也可以用开环控制来实现其功 能。在实际应用中一般以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控 机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量 较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机。其基本工作原理和普通的交直流电机 没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,一 般其内部包括转矩(电流)、速度和/或位置闭环。其工作原理简单的说就是在开 环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反 馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环,通过这 3个闭环调节,使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。伺服系统是个动态的随动系统,达到的稳态平衡也是动态的平衡。全数字伺服系统一般采用位置控制、速度控制和力矩控制的三环结构。系统硬 件大致由以下几部分组成:电源单元;功率逆变和保护单元;检测器单元;数 字控制器单元;接口单元。相对应伺服系统由外到内的“位置”、“速度”、“转矩” 三个闭环,伺服系统一般分为三种控制方式。在使用位置控制方式时,伺服完 成所有的三个闭环的控制。在使用速度控制方式时,伺服完成速度和扭矩(电 流)两个闭环的控制。一般来讲,我们的需要位置控制的系统,既可以使用伺 服的位置控制方式,也可以使用速度控制方式,只是上位机的处理不同。另外,有人认为位置控制方式容易受到干扰。而扭矩控制方式是伺服系统只进行扭矩 的闭环控制,即电流控制,只需要发送给伺服单元一个目标扭矩值,多用在单 一的扭矩控制场合,比如在小角度裁断机中,一个电机用速度或位置控制方式,用来向前传送材料,另一个电机用作扭矩控制方式,用来形成恒定的张力。『伺服机构系统』源自servomechanism system,系指经由闭回路控 制方式达到一个机械系统位置、速度、或加速度控制的系统。一个伺 服系统的构成通常包含受控体(plant)、致动器(actuator)、控制器(controller)等几个部分,受控体系指被控制的物件,例如一格机械手 臂,或是一个机械工作平台。致动器的功能在於主要提供受控体的动 力,可能以气压、油压、或是电力驱动的方式呈现,若是采用油压驱 动方式,一般称之为油压伺服系统。目前绝大多数的伺服系统采用电 力驱动方式,致动器包含了马达与功率放大器,特别设计应用於伺服 系统的马达称之为伺服马达(servo motor),通常内含位置回授装置,如光电编码器(optical encoder)或是解角器(resolver),目前主要应用於 工业界的伺服马达包括直流伺服马达、永磁交流伺服马达、与感应交 流伺服马达,其中又以永磁交流伺服马达占绝大多数。控制器的功能 在於提供整个伺服系统的闭路控制,如扭矩控制、速度控制、与位置 控制等。目前一般工业用伺服驱动器(servo drive)通常包含了控制器与 功率放大器。一个传统伺服机构系统的组成如图1所示,伺服驱动器主要 包含功率放大器与伺服控制器,伺服控制器通常包含速度控 制器与扭矩控制器,马达通常提供类比式的速度回授信号,控制界面采用±10V的类比讯号,经由外回路的类比命令,可直接控制马达的转速或扭矩。采用这种伺服驱动器,通常 必须再加上一个位置控制器(position controller),才能完成 位置控制。图2所示是一个现代的伺服机构系统架构图,其 中的伺服驱动器包含了伺服控制器与功率放大器,伺服马达 提供解析度的光电编码器回授信号。图1.一个传统伺服机构系统的组成 图2.现代伺服机构系统的组成 多轴运动控制系统 精密伺服系统多应用於多轴运动控制系统,如工业机 器人、工具机、电子零件组装系统、PCB自动差建机等等。图3所示是一个运动控制平台的方块图,工作物件的位置控 制可藉由平台的移动来达成,平台位置的侦测有两种方式,一种是藉由伺服马达本身所安装的光电编码器,由於是以 间接的方式回授工作物件的位置,再藉由闭回路控制达到 位置控制的目的,因此也称之为间接位置控制(indirect position control)。另一种方式是直接将位置感测元件安装 在平台上,如光学尺、雷射位置感测计等等,直接回授工 作物件的位置,再藉由闭回路控制达到位置控制的目的,称之为直接位置控制(direct position control)。一个多轴运动控制系统由高阶的运动控制器(motion controller)与低阶的伺服驱动器(servo drive)所组成,运动 控制器负责运动控制命令解码、各个位置控制轴彼此间的相对 运动、加减速轮廓控制等等,其主要关键在於降低整体系统运 动控制的路径误差;伺服驱动器负责伺服马达的位置控制,主 要关键在於降低伺服轴的追随误差。图5所示是一个双轴运动 控制系统的简化控制方块图,在一般的情况下x-轴与y-轴的动 态响应特性会有相当大的差异,在高速轮廓控制时(contouring control),会造成显著的误差,因此必须设计一 个运动控制器以整体考量的观点解决此一问题。图3.双轴运动控制系统 图4.双轴运动控制系统的简化控制方块图 图5.网路控制分散式伺服系统 图6.伺服系统的整合 图7.伺服系统的阶层式控制架构 图8.伺服系统的环状多回路控制架构 图9.现代伺服系统的阶层式控制介面 图10.直流伺服驱动器的系统方块图 图11.交流伺服驱动器的系统架构图 图12.泛用型伺服驱动器的系统架构图 图13.一个典型闭回路控制系统的方块图 图14.伺服系统的环状多回路控制架构 图15.一个典型的多回路直流伺服系统控制方块图 图16.实用的工业数位伺服控制法则 图17.伺服马达驱动系统的自调控制架构 图18.数位马达控制技术的演进 图19.以DSP为核心的伺服系统解决方案 图20.DSP数位伺服驱动器的硬体电路图(TI Application Note)The Resolver �6�1 The resolver is essentially a rotating transformer �6�1 Very rugged deviceMotor FB Velocity Feedback The Position Servo Compensator Commanded Position Drive Actual Position Position Error ++Pcomp Vcomp Icomp Actual Velocity Current Command To Inner Loop Vder* Actual Current + Motor FB +Pderived Controller Drive Current Limit Velocity Command Position Feedback +Pcomp Vff + Motor FB ++ Pderived Controller Drive Velocity Command Position Feedback Velocity Feedforward Lexium 24V Fuses Contactor Choke Motor Brake Motor Connection Brake Timing Enable Input Speed Brake Output Enable Power Section Emergency StopThe Golden Rules �6�1 Command the System to Do Only What it is Capable of – If the motor and drive is incorrectly sized for the desired motion profile no amount of tuning will yield the desired results �6�1 Tune Inside Out – It is essential to tune the inner loops first.A common mistake is to have a low bandwidth, poorly tuned velocity loop then try to tune the position loop.The position loop can never be properly tuned because of the phase shift in the inner loop �6�1 Proper Grounding and Shielding – Great care must be taken in following the grounding and shielding procedures in the installation manual.If there is excessive system noise the system must be detuned(low bandwidth)so that it is not excited by high frequency noise �6�1 Robust Mechanical Design – Ensure that there is minimum flexibility in the mechanical system and that couplings are tight.Without a good mechanical design, resonances will be introduced which again force system detuning Velocity Control Architecture + +Pderived Position Feedback Proportional Plus Integral Velocity Loop Position Control Architecture +P P+I Vderivedstep change in velocity �6�1 Constant speed �6�1 Constant torque �6�1 Constant current The Current Loop �6�1 The current loop is configured automatically when the motor is selected.It is usually not necessary to modify parameters.Optimizing Velocity Loop Step Response �6�1 Proportional Gain – Higher proportional gain results in faster rise time but more overshoot and ringing.The optimum response is a small amount of overshoot with minimal ringing �6�1 Integral Gain – Higher integral gain improves immunity to disturbances but increases ringing.In a high friction system the integral gain can be increased more significantly Time Velocity The Position Loop �6�1 The integral term moves from the velocity loop to the position loop.It should normally be increased 2-3 times the value from the optimized speed loop.A higher integral gain reduces following error but increases ringing �6�1 The proportional gain may require no adjustment.A higher gain reduces following error bu increases ringing �6�1 Following error is significantly reduced by Vff which normally requires no adjustment from the default 第二部分:伺服电机的工作原理 无刷永磁电机原理图 Rotor Magnets 3 Phase Stator Windings Phase A Phase B Phase C Motor Inertia m F Force = mass x linear acceleration J T Torque = inertia x angular acceleration Step 2 Step 3 Step 4 Step 1 步进电机原理图 Servo/Stepper Comparison Feature Servo Stepper Torque/Speed Excellent Limited Efficiency High Low Position Information Yes Possible Lost Steps Ease of Use Requires Tuning Very Simple Settling Time Excellent Poor to Fair Cost Higher Lower Position Resolution High Limited Resonances Low High Velocity Ripple Excellent Poor Runaway Take Precautions Inherently Safe DC Permanent Magnet Motor-Theory of Operation N S + _ Magnetic Field Around Rotor Coil Permanent Magnet Stator Brush Commutator Rotor Coils Multiple Poles and Coils S N S N S N Feedback Devices Explain the feedback concepts of resolution, accuracy and repeatability Discuss resolvers and encoders and how they work Compare feedback options and review relative benefits Resolution Higher Resolution Lower Resolution Accuracy Higher Accuracy Lower Accuracy �6�1 Accuracy defines how close each measured position is to the actual physical position �6�1 The higher accuracy example has a tighter tolerance for the placement of each increment Repeatability High Repeatability �6�1 In the example above, the accuracy is poor but the repeatability is good Incremental, Absolute and Multiturn Position Change Actual Position Within Revolution Incremental Absolute Multiturn Actual Position Over Multiple Revolutions The Incremental Encoder Sensor 1 Sensor 2 Moving Disk Light Source Sensor 1 Sensor 2 �6�1 The encoder uses optical scanning of a fine grating in the form of a moving disc �6�1 The incremental encoder can only measure position changes �6�1 Digital pulse ouputs are typically provided which can be counted by the controller �6�1 A third sensor is often used to generate a marker pulse at a specific position within a revolution The Absolute Encoder �6�1 The absolute encoder has multiple disks which completely define position within a revolution �6�1 With mechanical gearing of the disk to another moving disk it is possible to define position over multiple revolutions �6�1 The encoder interface to the is typically Endat/Hyperface or SSI 总结 �6�1 交流伺服电机通常都是单相异步电动机,有鼠笼形转子和杯形转子两种结构 �6�1 形式。与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个 �6�1 绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保 �6�1 护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普 �6�1 通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构如图3-12由外定子4,杯 �6�1 形转子3和内定子5三部分组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同,�6�1 转子则由非磁性导电材料(如铜或铝)制成空心杯形状,杯子底部固定在转 �6�1 轴7上。空心杯的壁很薄(小于0.5mm),因此转动惯量很小。内定子由硅钢 �6�1 片叠压而成,固定在一个端盖1、8上,内定子上没有绕组,仅作磁路用。电 �6�1 机工作时,内、外定子都不动,只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转 �6�1 动。对于输出功率较小的交流伺服电机,常将励磁绕组和控制绕组分别安放 �6�1 在内、外定子铁心的槽内。交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机 �6�1 无本质上的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流 �6�1 伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它 �6�1 已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。而普通的感应电动 �6�1 机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。�6�1 当电机原来处于静止状态时,如控制绕组不加控制电压,此时只有励磁绕组 �6�1 通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋 �6�1 转磁场以同样的大小和转速,向相反方向旋转,所建立的正、反转旋转磁场 �6�1 分别切割笼型绕组(或杯形壁)并感应出大小相同,相位相反的电动势和电 �6�1 流(或涡流),这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方 �6�1 向相反,合成力矩为零,伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信 �6�1 号,控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下,电机内部产 �6�1 生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋 �6�1 转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等(与原椭圆旋转磁场转向 �6�1 相同的正转磁场大,与原转向相反的反转磁场小),但以相同的速度,向相反的方向 �6�1 旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也方向相反、大小不 �6�1 等(正转者大,反转者小)合成力矩不为零,所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转 �6�1 动起来,随着信号的增强,磁场接近圆形,此时正转磁场及其力矩增大,反转磁场及 �6�1 其力矩减小,合成力矩变大,如负载力矩不变,转子的速度就增加。如果改变控制电 �6�1 压的相位,即移相180o,旋转磁场的转向相反,因而产生的合成力矩方向也相反,伺 �6�1 服电机将反转。若控制信号消失,只有励磁绕组通入电流,伺服电机产生的磁场将是 �6�1 脉动磁场,转子很快地停下来。�6�1 为使交流伺服电机具有控制信号消失,立即停止转动的功能,把它的转子电 �6�1 阻做得特别大,使它的临界转差率Sk大于1。在电机运行过程中,如果控制 �6�1 信号降为“零”,励磁电流仍然存在,气隙中产生一个脉动磁场,此脉动磁 场可 �6�1 视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成。图3-13画出正向及反向旋转磁场 �6�1 切割转子导体后产生的力矩一转速特性曲线1、2,以及它们的合成特性曲线 �6�1 3。图3-13b中,假设电动机原来在单一正向旋转磁场的带动下运行于A点,�6�1 此时负载力矩是。一旦控制信号消失,气隙磁场转化为脉动磁场,它可视为 �6�1 正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成,电机即按合成特性曲线3运行。由于转 �6�1 子的惯性,运行点由A点移到B点,此时电动机产生了一个与转子原来转动方 �6�1 向相反的制动力矩。在负载力矩和制动力矩的作用下使转子迅速停止。�6�1 必须指出,普通的两相和三相异步电动机正常情况下都是在对称状态 下工作,不对称运行属于故障状态。而交流伺服电机则可以靠不同程 度的不对称运行来达到控制目的。这是交流伺服电机在运行上与普通 异步电动机的根本区别。

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