Электрогидравлический усилитель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснихСоциалистическихРеспублик 11842231(23)приоритет Опубликовано 30.06,81. Бюллетень Ля 24Дата опубликования описания 0707. 81 до делам изебретеиий и втхрытий(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИИ УСИЛИТЕЛЬ Изобретение относится к электро- гидравлическим системам автоматического управления и может быть использовано в различных машинах и механизмах с гидравлическими исполнительными органами.Коэффициент усиления разомкнутого электрогидравлического привода является расчетной величиной, так как он определяет устойчивость и динами 1 О ческие характеристики привода.Поэтому допустимый коэффициент усиления электрогидравлического уси" лителя, т,е. отношение приращения расхода к приращению управляющего15 сигнала, обратно пропорционален произведению коэффициентов усиления ос тапьных звеньев привода, из которых одно звено гидравлическое (гидродвигатель), а остальные - электрические (электронный усилитель, канал обратной связи),Произведение коэффициентов усиле ния электрических звеньев определяет погрешность позиционирования привода,поэтому при наличии статизма в звеньяхпривода это произведение должно бытьвозможно большим. Следовательно, про. -изведение коэффициентов усиления гидравлических звеньев должно быть таким, чтобы общий коэффициент усиленияразомкнутого привода не превышал допустимой величины. Уменьшение коэффициента усиления гидродвигателя достигается увеличением его рабочегообьема, что не может считаться оптимальным решением, поэтому малюй коэффициент усиления должен быть электрогидравлический усилитель,Известен электрогидравлическийусилитель мощности с электрическойобратной связью, который содержитэлектромеханический преобразователь,электромеханический датчик положениязолотника дросселирующего распределителя, генератор переменного напряжения,питающий датчик, в выходной цепи которого установлен демодулятор. Нелинейная зависимость перемещения золотника от управляющего сигнала достигается тем, что электрическая цепьобратной связи дополнительно содержит по крайней мере один работающийот управляющего сигнала формировательуровня постоянного напряжения, логическое устройство ИЛИ и источникпостоянного напряжения фиксированного уровня, причем выход логического устройства ИЛИ соединен с генератором переменного напряжения, одиниз входов - с источником напряженияфиксированного уровня, а другой - сформирователем уровня постоянного 15напряжения, превышающего фиксированный уровень.При большом управляющем сигналеформирователь уровня выдает на первый вход логического устройства ИЛИ 20сигнал нулевого уровня либо уровняменьше фиксированного). В этом случае амплитуда переменного напряжениягенератора определяется величинойфиксированного напряжения, поданного 25на второй вход логического устройстваИЛИ, а зависимость перемещения золотника от управляющего сигнала определяется углом о, При уменьшенииуправляющего сигнала до определенной 30величины срабатывает формирующееустройство и на первый вход логического устройства ИЛИ чоступает напряжение, превьппающее фиксированный уровень,в связи с чем амплитуда переменного 35напряжения генератора определяетсявыходным. напряжением формирующего ус"тройства, Перемещение золотника, соответствующее значению управляющегосигнала в момент переключения формирующего устройства уменьшается, таккак при повышенном напряжении питания датчика одно и то же напряжение, апосле демодулятора будет соответствовать меньшему перемещению чувствительного элемента датчика, соеди ненного с золотником,Зависимость перемещения золотника от управляющего сигнала определяется углом ОЬ , причем 06 ( о,1 Таким образом рассмотренный электро- гидравлический усилитель имеет нелиней-, ную зависимость перемещения золотника от 55 управляющего сигнала с большим коэффициентом усиления при больших управляющих сигналах и с малым коэффици 8422 31 4ентом усиления при малых управляющихсигнала 11,Переход электрогидравлическогоусилителя с одной зависимости перемещения золотника от управляющегосигнала на другую происходит релейно,что ухудшает условие устойчивостин нпривода в большомИзвестен электрогидравлический усилитель мощности, содержащий последовательно включенные сумматор, усили-.тель мощности, ко второму входу которого подключей источник управляющегосигнала управляющий элемент и гидрораспределитепь, датчик обратной связи и. линейный усилитель, подключенный в одному из входов сумматора 21.Однако в известном усилителе невозможно получить нелинейную безрелейного участка зависимость перемещения золотника от управляющего сигнала что ухуцшает его динамическиехарактеристики,Цель изобретения - улучшение егодинамических характеристик,Поставленная цель достигаетсяза счет того, что в известном электрогидравлическом усилителе установлены последовательно включенные дополнительные линейные усилители и ограничители напряжения, выходы которыхподключены к другим входам сумматора,а входы дополнительных линейных усилителей соединены с выходом датчикаобратной связи.На фиг. 1 изображена блок-схемаэлектрогидравлического усилителя сэлектрической обратной связью; нафиг. 2 и 4 - зависимости напряжения,на втором входе электронного усилителя мощности от перемещения золотника;на фиг, 3 и 5 - зависимости перемещениязолотника от управляющего сигнала,Электрогидравлический усилительсостоит из управляющего элемента электромеханического преобразователя 1,золотникового дросселирующего гидрораспределителя 2, датчика 3 обратной связи, например электромеханического,усилителя мощности 4, один вход которого соединен.с источником 5 управляющего сигнала, а выход,с электромеханическим преобразователем 1, и электрической цепи обратной связи по положению золотника, содержащей сумматор6, выход которого соединен со вторымвходом усилителя мощности 4, линейные усилители 7 и 8, входы которыхЭлектрогидравлический усилитель, содержащий последовательно включенные сумматор, усилитель мощности, ко второму входу которого подключен источник управляющего сигнала, управляющий элемент и гидрбраспределитель, датчик обратной связи и линейный усилитель, подключенный к одному из входов сумматора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик усилителя, в нем установлены последовательно включенные дополнительно линейные усилители и ограничители напряжения, вы 5 84223соединены с выходом датчика 3 положения золотника, выход усилителянепосредственно соединен с одним иэвходов сумматора Ь, а между выходомусилителя 8 и вторым входом сумматора6 у становлен ограничитель напряжения9. Цепей, содержащих усилчтели напряжения 8 и ограничители 9 в цепи обратной связи может быть несколько,Электрогидравлический усилитель 10работает следующим образом,Сигнал 10 пропорциональный перемещению золотника, поступает на входыусилителей напряжения 7 и 8. С выходаусилитепя 7 напряжение 11 поступает 15на вход сумматора 7. Напряжение с выхода усилителя 8 ограничивается поамплитуде ограничителем напряжения9 и в виде напряжения 12 поступаетна второй вход сумматора 6. 20Если напряжение 12 складывается снапряжением 11, то напряжение 13 навтором входе. электронного усилителя/,мощности 4 имеет вид, показанный нафиг. 2. 25Так как напряжение 13 представляетсобой напряжение обратной связи поположению золотника, то зависимостьперемещения золотника при линейномдатчике 3, или эквивалентное перемеще нию напряжения 1 О от управляющегосигнала 5, имеет вид, показанный нафиг. 3.Если напряжение 12 вычитается изнапряжения 11 то напряжение 13 имеет з 5вид, показанный на фиг, 4, а зависимость напряжения 10 от управляющегосигнала 5 изображена на фиг, 5,Наклоны . участков характеристикиопределяются коэффициентами усиления 40усилителей 7 и 8 напряжения, устанавливаемыми при настройке электрогидравлического усилителя, реализующего требуемую из условий работы привода зависимость перемещения золотника от 45управляющего сигнала.Напряжение на выходах усилителейнапряжения 7 и 8 зависят от величиныперемещения золотника, дросселирующего распределителя 2 и от настраиваемыхЮвеличин коэффициентов усиления этихусилителей.Как видно из графиков на фиг.,3и 5, предложенный электрогидравлический усилитель имеет нелинейную зависимость перемещения золотника отуправляющего сигнала, причем уменьшение или увеличение коэффициента 1 6усиления при мапых управляющих сигналах достигается инвертированием илинеинвертированием сигнала после ограничения,напряжения,Уменьшение коэффициента усиленияэлектрогидравлического усилителя прималых управляющих сигналах (Фиг. 2)приводит к стабилизации следящих приводов с большими инерционными нагрузками. Увеличение коэффициента усиленияэлектрогидравлического усилителя прималых управляющих сигнала (фиг. 5)позволяет при необходимости повыситьстатическую и динамическую жесткостьслецящего привода в зоне малых скоростей движения исполнительного органа.. Указанные зависимости не имеютрелейного участка, что существенногодля стабилизации следящих электрогидравлических приводов,При установке нескольких цепей,состоящих из последовательно соединенных усилителя напряжения и ограничителя напряжения обеспечивается несколько коэффициентов усилителя электрогйдравлического усилителя безрелейных участков,Применение в известном электрогидравлическом усилителе с электрической обратной связью сумматора, двухусилителей напряжения ограничителянапряжения и соответствующее их соединение позволяет получить нелинейную беэ релейного участка зависимость перемещения золотника от управляющего сигнала. Это, в свою очередь,позволяет стабилизировать электрогидравлический привод при большихкоэффициентах усиления его электрических звеньев, определяющих погрешность позиционирования привода.Формула изобретения"Патент , г, Укгород, ул. Проектная,4 ил 7 84 ходы которых подключены к другим входам сумматора,а входы дополнительных линейных усилителей соединены с выходом датчика обратной связи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 2231 81. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 253435/25-06,кл, Г 15 В 9/03, 1977.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2570211/24, кл. Г 15 В 9/03,1977 (прототип),