閥控液壓馬達速度伺服系統

這類系統實質上是節流式伺服系統，通過調節電液伺服閥開口大小來調節進入液壓馬達的流量，進而調節液壓馬達轉速，使其與設定值保持一致。此類系統由于伺服閥的頻響很高，因此系統的響應很快、精度高、結構也較簡單，但效率較低。一般用于中小功率和高精度場合。該類系統按其結構形式分為以下三種類型：串聯閥控液壓馬達速度伺服系統(見圖54)，

節流式并聯閥控液壓馬達速度伺服系統(見圖55)和補油式并聯閥控渡壓馬達速度伺服系統(見圖56)。

(1)串聯閥控液壓馬達速度伺服系統。系統的構成是伺服閥串聯于泵、馬達之間，液壓馬達的轉速由測速裝置檢測，經反饋構成速度閉環。系統的工作原理是：當液壓馬達的轉速發生變化時，測速裝置將實際速度信號反饋，與參考信號R進行比較并產生偏差e，控制器按e的大小，通過一定的控制律控制輸入伺服閥的電流，改變伺服閥的開口大小，從而改變伺服閥的輸出流量也即改變進入液壓馬達的流量，使馬達的轉速達到期望值。這種系統的特點是：由于伺服閥直接控制進入液壓馬達的流量，因此系統的頻響較快；但由于系統中節流損失的存在，系統的效率很低，理論上最大效率只有30%；而且由于節流損失都轉化為熱量，系統溫升很快。這種系統只適用于中、小功率場合。

(2)節流式并聯閥控液壓馬達速度伺服系統。在此系統中，伺服閥并聯在系統中，其結構如圖55所示。系統的工作原理是：先給伺服閥一個預開口，預開口大小視液壓馬達轉速范圍和系統的泄漏而定，具體數據可根據實驗確定。液壓馬達轉速確定后，使旁路部分泄漏的流量達到需要調節的最大值。

如負載從零變化到滿負荷時轉速下降了15%，則使旁路泄漏部分的流量為系統總流量的15%。當外負載增大或溫度升高時，液壓馬達轉速下降，此時將伺服閥的開口減小，以補償變量泵驅動電動機轉差和泄漏所造成的流量減少，使馬達轉速恢復到設定值。反之，當外負載減小時，液壓馬達轉速上升，此時將伺服閥的開口加大，增加系統的外泄漏以保持液壓馬達轉速恒定。

這種系統的特點是：①由于伺服閥本身不帶負載，所以頻響很高，可使系統的調節時間大大縮短；②系統從旁路流回油箱的流量不大，旁路功耗較小，效率比串聯閥控系統高，一般可達80%左右；③旁路的泄漏增加了系統阻尼，從而提高了系統的穩定性；④該系統的剛度較差。如果采用合適的調節手段，來彌補節流式并聯閥控液壓馬達調速系統剛度差的弱點，那么該系統就可獲得較快的調節時間和較高的效率。可用于高精度、大功率場合。

(3)補油式并聯閥控液壓馬達速度伺服系統。與節流式并聯閥控系統相比，補油式并聯閥控支路(見圖56)有自己的單獨能源，伺服閥工作于向系統補油狀態。系統的工作原理是；當系統受到階躍負載或負載擾動時，液壓馬達的轉速發生變化，系統通過閉環控制方式調節旁路伺服閥的開口，從而調節進入馬達的流量，實現對系統調速或穩速的目的。從系統原理來看，泵提供馬達運轉的主要流量，保證大功率系統穩態高效，伺服閥由于在旁路上未直接帶動負載，能充分發揮其快速響應的特性，保證系統快速調節。當采用適當的控制率時，可使系統的調節時間變得很短。

該系統與節流式并聯閥控系統相比有兩個突出的優點：①旁路伺服閥有自己獨立的供油系統，總是工作于向系統補油狀態，從而使系統能獲得較好的剛度；②伺服閥閥口壓差不僅決定于系統壓力，還受補油壓力的影響，提高補油壓力，可以提高系統的響應速度。

該系統適于解決大功率系統高效與快速調節的問題，特別對有些系統重點要求在階躍負載作用時的動態調節性能時，可采用此系統。