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淺談液壓閥的功耗問題

更新日期:2023-10-20
不管是電磁閥,還是比例閥或者伺服閥,在配備電源時,都會涉及到功耗問題,選多大功率的電源合適?這當(dāng)然是需要考慮閥的功耗,根據(jù)閥的功耗來選擇合適的電源。

先來看看比例閥,比例閥電流通常比較大,功耗相對也大,如果一個系統(tǒng)中同時有很多比例閥,那么就需要慎重考慮電源的功率。

假設(shè)某型號比例閥,供電24V,電磁鐵需要的最大電流1.5A,那么比例閥的功耗是不是:

P=U.I=24Vx1.5A=36W呢?

假設(shè)用24V的開關(guān)電源給比例閥供電,如果開關(guān)電源的最大輸出電流為5A,也即開關(guān)電源的功率為120W,那么是不是只能帶動3個比例閥呢?

實際上不是的,比例閥的功耗沒有36W那么大,比例閥的功耗主要消耗在電磁鐵上,要確定比例閥的功耗,需要知道電磁鐵的電阻,然后根據(jù)公式:

P=I^2xR

比例電磁閥的阻值一般不會非常大,假設(shè)為8歐姆,則功耗為:

P=1.5^2x8=18W

那么有人會問,如果電磁鐵的阻值為20歐姆呢,那么算下來功耗為45W,比用U.I

計算得出的功耗大。實際上這是不可能的,如果電磁鐵阻值為20歐姆,電路板供電24V,那么電磁鐵不可能得到1.5A的電流,最大電流為24V/20歐姆=1.2A。當(dāng)然這是極端理想情況下,供電的壓降全部落在電磁鐵兩端。

下圖是某型號比例閥的電控原理圖:



根據(jù)上圖可以看出,雖然電路板供電24V,但是電磁鐵兩端電壓不一定是24V,電磁鐵需要的是電流,通過PWM得到。對于PWM電路而言,電磁鐵是負(fù)載,這部分通過UxI計算是可以的,但此時U不是24V。

所以在任何時候,計算功耗用P=I^2xR都是不會錯的。

以上功耗是計算的靜態(tài)功耗,如果比例閥工作在高頻狀態(tài)下,功耗還要大!這是因為線圈阻值還需要考慮感抗的作用,電磁鐵運動時切割磁感線,還會產(chǎn)生反電動勢,都會增加功耗。

機械反饋的伺服閥也同樣如此。假設(shè)線圈電阻為80歐姆,額定電流為40mA。如果并聯(lián)使用,則功耗為:0.064w。

如果串聯(lián)使用。則功耗為:0.064W。

單線圈使用,0.128W。

單線圈的功耗比串聯(lián)和并聯(lián)的還大了?

以上計算得到的也是閥的靜態(tài)功率,動態(tài)時,需要考慮感抗,樣本上一般會給出某頻率下的感抗值。

上一條: 伺服閥先導(dǎo)控制壓力(主閥控制力)的考慮 下一條: 液壓系統(tǒng)常用的基本回路介紹

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