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伺服放大�
閱讀�36892時間�2010-12-23 16:14:42

  伺服放大�是驅(qū)�伺服�的直�功率放大�,是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器。前置級為電壓放�,功率級為電流放��

作用

  伺服放大器作用是將輸入指令信�(電壓)同系�(tǒng)反饋信號(電壓)�(jìn)行比�、放大和�(yùn)算后,輸出一個與偏差電壓信號成比例的控制電流給伺服閥力矩馬達(dá)控制線圈,控制伺服閥閥芯開度大小,并起限幅保�(hù)作用�

參數(shù)要求

  伺服放大器作為驅(qū)動電液伺服閥的一種電子設(shè)�,相�(yīng)參數(shù)有一定要求:

  (1)輸入電壓在±lO V�(nèi),方便計(jì)算機(jī)和可編程控制器等指令元件�(shí)�(xiàn)控制�

  (2)輸出電流±10一±100 n�(rèn)可調(diào),以便適�(yīng)各種型號力矩馬達(dá)伺服��

  (3)伺服放大器線性度誤差小于3%Fs�

  (4)具有反饋接入�,以便構(gòu)成閉�(huán)控制系統(tǒng)�

  (5)為適�(yīng)伺服系統(tǒng)高頻響的特�,伺服放大器頻寬大于l 200 Hz�

  (6)具有輸出電流限制和輸出短路保�(hù)功能,可限制伺服閥流量和防止輸出線路短接�(dǎo)致故��

原理

  伺服放大器由指令和反饋比較處�、調(diào)零電�、限流電�、前置放�、功率放大等功能模塊組成,其�(jié)�(gòu)框圖如圖2所��

伺服放大器結(jié)構(gòu)框圖

  伺服放大器的具體電路原理圖如�3所��

伺服放大器的具體電路原理圖

  前置放大電路的作用是把指令和反饋輸入信號�(jìn)行比較和放大。該電路K。、Fbk分別為輸入信號和反饋信號,通過電位器j匕調(diào)節(jié)電路增益,使其適�(yīng)功率放大電路的要求,使電路電壓前后級�(dá)到匹��

  �(diào)零電路的作用是通過在前置放大電路疊加可�(diào)電壓,調(diào)整電路基�(zhǔn)電壓。通過�(diào)節(jié)電位器如�(jìn)行零偏補(bǔ)償,克服伺服放大器系�(tǒng)偏置�

  限流電路的作用是限定流過伺服閥線圈的電流,避免線圈過�,保�(hù)伺服�,限制液壓系�(tǒng)流量。該電路由運(yùn)放ulD、U2A,二極管D。、D:和可調(diào)電壓源構(gòu)�,通過電位器R�,調(diào)節(jié)功率放大級的輸入電壓的幅�,達(dá)到限定輸出電流目�。功率放大電路的作用是將小功率電壓信號轉(zhuǎn)換放大為功率較大的電流信�,以便提供足夠的伺服閥額定電�,以�(qū)動負(fù)載。并且要求有良好的抗干擾能力和靜、動�(tài)性能,該電路利用NPN和PNP型三極管的基極和�(fā)射級相互連接在一�,信號從基極輸入,發(fā)射極輸出。電路可看成�2個射極輸出器組合而成,構(gòu)成推挽功率放大電�,分別在輸入信號正負(fù)半周期內(nèi)工作。另�,還可在輸出電流中疊加一個由8038芯片�(chǎn)生的高頻顫振信號,以提高伺服閥分辨率和防止由于庫侖摩擦力�(dǎo)致的閥芯卡滯�

輸出電流�(jì)�

  伺服閥線圈為伺服放大器的�(fù)�,相�(dāng)0�3 H電感�80 Q電阻組成的感性阻抗,為了使功率級的輸出控制電流正比于輸入電壓信號,采用了電阻�。與�(fù)載線圈串�(lián),并將其上電壓經(jīng)電阻如反饋到放大器的反相輸入�,實(shí)�(xiàn)閉環(huán)控制,精確調(diào)整功率級輸出電流。因?yàn)楣β始壏答侂妷菏怯呻娏鳟a(chǎn)生的,故稱為電流�(fù)反饋。引入電流負(fù)反饋以后,在額定�(fù)載范圍內(nèi),負(fù)載阻抗變化基本不影響功率級輸出電流變�,伺服放大器相當(dāng)一個恒流源�

  根據(jù)�(yùn)放虛短和虛斷原理,可以推出:

  式中K為前置放大電路增��

  伺服放大器輸出電流和輸入電壓成線�,并和負(fù)載無�(guān),趨于恒流源�

維庫電子�,電子知�,一查百��

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