请教伺服系统---溢流阀

蜻蜓

有一个伺服系统：定量泵---溢流阀---伺服阀---缸。看一般的讲解，系统动态性能与伺服阀频率响应有关，请教与溢流阀的响应有无关系？比如伺服阀开口变小，多余的流量通过溢流阀流出，就是说伺服阀开口变化时， 溢流阀阀芯应该也在调节，为什么没听说溢流阀对系统动态性能有什么影响，初学伺服，请教。谢谢解答。

changtongli

这个问题在美国上个世纪60年代曾经有过研究。详见，梅里特的《液压控制系统》。简单讲，对阀控伺服系统的油源要求是恒压源。相对实现较为简单。液压油源的情况因行业、主机装备不同而不同。常见配置：定量泵+溢流阀+ 蓄能器（小功率，响应快，耗能高情况），变量泵+ 蓄能器 （大功率，响应稍慢，节能情况）。现在，多以液压伺服控制系统油源设计形式考虑油源系统的动态响应问题。这是非常工程实用化的方法。

这种处理液压伺服系统的油源的方法类似于分析电路系统或电机伺服系统中不单独分析供电电源的动态特性一样。

changtongli

其实，溢流阀本身就是一个伺服系统。他有动态响应问题。同样道理，构成伺服系统环路中每个元件都有动态响应问题。只是工程分析时，进行了化简和忽略而已。

蜻蜓

我只初接触伺服，初学也谈不上，没看过梅里特的《液压控制系统》那本书，您的解答，我很有收获，大体明白了，听师一席话，胜读十年书，谢谢常老师解答。

PEN

梅里特的《液压控制系统》是有关液压系统物理原理的一本好书。只是在上世纪60年代末、70年代初一般来说电脑还不普及，否则它可能具有更多的举例以及模拟，那样就更加好了。

液压的物理原理不会改变。然而，这本书的控制技术部分不是最新的或者说与时俱进的。而近年来在伺服液压控制的理论方面，却有了许多重大的突破和进步。

wydabl

PEN 发表于 2016-7-11 00:12
梅里特的《液压控制系统》是有关液压系统物理原理的一本好书。只是在上世纪60年代末、70年代初一般来说电脑 ...

是不是可以认为定量泵伺服系统在工作过程中（指终端执行器油缸或者马达速度变化），溢流阀始终在溢流？因为速度变化意味着所需求的流量变化，而流量变化只能通过溢流阀来实现？
或者说恒压变量泵排量始终在变化？但压力不一定在那个很小的区间内啊

PEN

Wydabl，你是对的。除非使用了大容量蓄能器，安全阀（溢流阀）几乎始终是在溢流。当系统使用了蓄能器时，液压泵只需要提供一个周期所需液压油的平均流量，而不是峰值流量。当致动器不动或缓慢移动时，液压油被泵入蓄能器、增加压力。而当系统需要快速运动时，蓄能器和泵一起工作，以满足峰值流量的需求。其优点是减少能量的浪费，缺点是当液压油进入和流出蓄能器时会产生压力变化。当致动器处于空闲或怠速状态太久，压力将增加直到使得安全阀（溢流阀）启动。如果致动器怠速将长达几分钟，可以将泵关闭以节省能源。由于有油蓄能器的存在，该系统任然能够快速启动。

在80年代初期，使用定量泵、蓄能器和伺服阀在液压系统在美国较为常见，当时这样的系统被认为是比较先进的。我本人在80年代初做过不少锯木厂自动化的项目，使用液压来控制移动原木和锯床等设备。那些锯木厂具有当时最为先进的一些液压系统设备。

液压系统中的蓄能器就像是电源系统中的电容器，而安全阀（溢流阀）则好比是电子电路系统中的二极管。

蜻蜓

我发这个求助帖时，我忽略一个问题，就是系统蓄能器，changtongli 老师解答中，我注意到他提到的两个配置都用到蓄能器，我的理解是无蓄能器系统要考虑溢流阀的动态响应问题（好像伺服系统没有不带蓄能器的），有蓄能器溢流阀的动态响应问题就变得不重要了，蓄能器越大越好。初学就理解到这个层次了。希望指导。

cn_young

蜻蜓 发表于 2016-7-12 21:51
我发这个求助帖时，我忽略一个问题，就是系统蓄能器，changtongli 老师解答中，我注意到他提到的两个配置都 ...

“我的理解是无蓄能器系统要考虑溢流阀的动态响应问题（好像伺服系统没有不带蓄能器的），有蓄能器溢流阀的动态响应问题就变得不重要了，蓄能器越大越好。”

请问上面这句话对吗？如何理解？
蓄能器对系统响应有何影响？

游勇

为了让压力稳定，溢流阀的响应比伺服阀慢得多。
先考慮伺服阀从小流量变到大流量，伺服阀只需几个毫秒便全开，但溢流阀关得慢，大概要一百毫秒左右，工作压力便下降，所以流量变化实际受溢流阀影响比伺服阀大，反之亦然。
若液压系统的设计正确的话，带储能器的系统压力变化不會超过15%，通过闭环控制足以补偿。