液壓馬達速度伺服系統是工程中常見的伺服控制系統。它具有響應速度快、功率/質量比大、負載剛度高、性價比高的特點,可以實現高精度、高速、大功率控制。因此廣泛應用于航空航天、冶金、船舶、機床、動力設備、煤礦機械等行業,如飛機發動機轉速模擬系統、大型雷達天線、火炮自動跟隨系統、注塑機、液壓機等。隨著應用需求的進一步提高,如高響應、高效率等。在原有的泵控馬達速度伺服系統和和閥-controlled馬達速度伺服系統的基礎上,出現了閥控泵控馬達速度伺服系統,這是液壓馬達速度伺服系統的發展趨勢。
液壓馬達速度伺服系統有兩種基本類型:泵控制(容積控制)和和閥控制(節流控制)。前者效率高,但由于斜盤變速機構的結構尺寸大、慣性大、動態響應慢,適用于功率大、對快速性要求低的場合;后者由伺服閥或比例閥控制,動態響應快但效率低,適用于對快速性要求高的中小功率場合。為了解決快速性和系統效率之間的矛盾,將閥門控制(調節時間短,超調時間短)與泵控制(系統效率高)相結合是液壓馬達速度伺服系統的發展趨勢。為了解決快速性問題,在動態調節過程中利用閥控輸出來保證系統的動態性能,泵控輸出主要用于穩態調節中的功率調節,因此系統在保證快速性的同時具有較高的效率。
液壓機速度伺服系統有兩種基本形式:
容積調速和節流調速;
液壓馬達速度伺服系統的典型結構是泵控液壓機系統,它通過改變變量泵的排量來控制電機的輸出。這種控制方法具有功耗低、效率高的優點。所以在很多場合,特別是大功率系統中,存在低速不穩定、動態特性差的缺點;
節流調速系統通過調節伺服閥的開度來調節進入液壓馬達的流量,從而控制馬達的轉速,具有響應快、效率低、動態特性高的特點。
此外,閥泵聯合調節系統的出現部分解決了快速性與系統效率的矛盾,具有快速高效的特點,可應用于大功率、高精度、快速響應的場合。綜上所述,液壓馬達速度伺服系統的主要結構形式、特點及應用場合總結如下表,以供應用參考。