力士乐VT-VRRA系列放大器核心是通过信号调理→PID 闭环运算→PWM 功率放大→线性驱动比例阀,并配合保护与诊断机制,实现对直动式高频响比例阀的精准、稳定控制,是电液闭环控制的核心接口。
以下是力士乐VT-VRRA系列放大器分环节的完整工作原理: 一、信号接收与预处理 信号接入:接收外部 0-±10V 指令电压或 10mA 电位计信号(b20/z20、b32/z32),内部差动放大器(Ri=100kΩ)进行阻抗匹配与差分放大,抑制共模干扰。 信号调理:内置滤波电路抑制热噪声与电磁干扰;通过零位 / 增益电位计对输入信号做 ±5% 微调,适配阀的个体差异,保证输入 - 输出线性度。 使能与选通:外部使能信号触发后才允许输出,实现安全启动与紧急切断,避免误动作。
二、核心控制与运算(PID 闭环) 反馈采样:实时采集比例阀阀芯位置传感器信号(如位移反馈),并通过电缆断连检测电路监测信号完整性,异常时立即报警并切断输出,防止失控。 PID 调节:内置 PID 控制器,将指令值与反馈值的偏差经比例、积分、微分运算,快速消除稳态误差、抑制超调、提升响应速度,适配高频响阀的动态控制需求。 曲线线性化:针对双增益特性曲线的直动阀,通过增益分段调节,实现流量特性的线性转换,确保阀开度与输入信号严格成比例。
三、力士乐VT-VRRA系列放大器功率放大与输出驱动 PWM 调制:将 PID 运算后的控制信号转换为 PWM 脉冲,通过占空比精确控制输出电流,兼顾效率与控制精度,降低功耗。 功率输出:输出级提供 2.7A/40VA(规格 6)或 3.7A/60VA(规格 10)的驱动电流,适配阀线圈负载(2-45Ω),并具备防短路、过载保护,短路时输出电流自动归零。 斜坡与动态补偿:斜坡发生器控制电流上升 / 下降时间(0-20s 可调),避免阀动作冲击;叠加颤振信号(高频小幅度电流)减小阀芯静摩擦,提升分辨率与响应速度。
四、力士乐VT-VRRA系列放大器保护与诊断机制 保护功能实现方式保护效果 短路保护输出级限流 + 关断防止线圈或线路短路损坏放大器 过载保护电流超过阈值时切断输出避免长期过流导致器件过热 电缆断连检测监测反馈回路阻抗突变提前预警信号链路故障,防止误动作 零位锁定零位电位计 + 阀零位校准断电后保持零位,重启无需重调
五、力士乐VT-VRRA系列放大器关键流程时序 上电自检→使能确认→信号调理→PID 运算→PWM 生成→功率输出→阀芯动作→反馈采样→误差修正,形成闭环循环。 快速通电 / 断电设计缩短启动时间,适配高频响工况;外部控制器可强制切断输出,保障系统安全。 核心逻辑总结 VT-VRRA 的本质是 “电子指令→线性电流→阀位精准控制" 的转换枢纽:通过模拟信号调理与 PID 闭环,将微弱指令放大为足以驱动比例电磁铁的功率信号,同时以多重保护与诊断确保系统稳定可靠,广泛用于金属成型、压铸等高精度液压伺服场景。 |