閥用動圈式直線電機(jī)比例放大器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、電液比例技術(shù)發(fā)展迅速，電液比例元件的種類也越來越多，對電液比例放大器的要求也越來越高。目前，市場上的電液比例方向閥大都采用雙比例電磁鐵實(shí)現(xiàn)閥的雙向控制，本次研究中的方向閥采用的是動圈式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過控制動圈式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的輸入電流的大小和方向?qū)崿F(xiàn)對電液比例閥輸出力的大小和方向的控制，這種方向閥大大減小了安裝空間，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大功率的輸出。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種用于驅(qū)動該電液比例閥的比例放大器，為電液比例閥提供驅(qū)動電流，滿足其雙向

2、、成比例的驅(qū)動要求。在國內(nèi)市場對基于動圈式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的電液比例閥的研究還處于初級階段，專門驅(qū)動該電液比例閥的比例放大器更是少之又少。設(shè)計(jì)中為了解決閥用動圈式直線電機(jī)的雙向驅(qū)動問題，研發(fā)了比例放大器，采用脈寬調(diào)制信號驅(qū)動，提出將脈寬調(diào)制信號與顫振信號相互疊加的驅(qū)動方案。可解決電機(jī)驅(qū)動過程中的滯環(huán)現(xiàn)象，提高比例閥的動靜態(tài)性能，減少運(yùn)動損耗。理論分析與仿真研究表明，所研發(fā)的比例放大器性能可靠，能滿足動圈式直線電機(jī)驅(qū)動要求。
　　本研

3、究分為六個(gè)部分：第一章介紹了電液比例技術(shù)的發(fā)展以及比例放大器的組成和分類，提出了課題研究的意義并闡述了本文研究的主要內(nèi)容。第二章研究了動鐵式和動圈式電機(jī)械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了比例放大器設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)要求和驅(qū)動性能。介紹了PWM脈寬調(diào)制技術(shù)的驅(qū)動原理，給出了總體設(shè)計(jì)方案。第三章對設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊的原理進(jìn)行了介紹，包括：電源模塊、電流-電壓（I/V）轉(zhuǎn)換模塊、PWM脈寬信號發(fā)生模塊、顫振模塊、功率放大模塊、閉環(huán)控制模塊。詳

4、細(xì)分析了各個(gè)模塊的電路和功能。第四章利用EDA仿真軟件對電路的各個(gè)模塊的功能進(jìn)行了驗(yàn)證，包括：顫振信號產(chǎn)生功能、PWM信號產(chǎn)生功能、邏輯運(yùn)算功能、以及輸出電流的特性等等。通過驗(yàn)證得出所設(shè)計(jì)的電路能夠滿足對電液比例閥的雙向、成比例的驅(qū)動要求。第五章介紹了PCB板的設(shè)計(jì)方法以及流程，對設(shè)計(jì)過程中的元件布局，布線，以及DRC檢查做了進(jìn)一步的說明，并對設(shè)計(jì)過程中遇到的問題進(jìn)行了總結(jié)和改進(jìn)。第六章對本次設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)并提出了設(shè)計(jì)中的不足之處和