開關(guān)式比例放大器,主要由電源電路、信號處理電路、電流調(diào)節(jié)電路、功率放大電路等組成。VT3000的原理圖見圖1。 VT-SSPA1-525-21/V0比例放大器及其在盾構(gòu)機(jī)中的應(yīng)用 1控制放大器的功能和基本要求 VT-SSPA1-525-21/V0電源電路 電源電路是通過外置標(biāo)準(zhǔn)電源供電,并將電源電壓進(jìn)行整流、濾波、穩(wěn)壓和過載保護(hù)。內(nèi)輔助電源是通過選擇新的參考點(diǎn),得到以新參考點(diǎn)為基準(zhǔn)零點(diǎn),能滿足控制放大器中運(yùn)算放大器等元件正常工作所需要的穩(wěn)定電源。 VT-SSPA1-525-21/V0信號處理電路 信號處理電路將輸入的指令信號根據(jù)不同的控制對象和工況要求進(jìn)行處理,一般都有斜坡信號發(fā)生器、階躍函數(shù)發(fā)生器、初始電流設(shè)定等電路。 (1)斜坡信號發(fā)生器 斜坡信號發(fā)生器將 一個階躍輸入信號變成緩慢上升或下降的輸出信號,并可通過內(nèi)置電位計進(jìn)行調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)被控系統(tǒng)工作壓力或運(yùn)動速度等的無沖擊過渡。調(diào)節(jié)電位計可以改變輸出電壓的斜率,當(dāng)輸入電壓小于額定電壓時,斜坡時間也相應(yīng)減少。其特性如圖2所示。 (2)階躍函數(shù)發(fā)生器階躍函數(shù)發(fā)生器的輸 出信號經(jīng)放大器放大后,給比例電磁鐵一個階躍電流,使比例閥閥心快速躍過零位死區(qū),削弱或排除比例閥閥心正遮蓋的影響,適應(yīng)零區(qū)控制的要求。其特性如圖3所示。 VT-SSPA1-525-21/V0雙路平衡電路雙路平衡電路可以使 兩個不同參數(shù)的比例電磁鐵得到對稱的控制特性。調(diào)節(jié)平衡電路中的內(nèi)置電位計可以使比例電磁鐵 的控制通道增益相同,并使其中一路控制信號反相,實(shí)現(xiàn)兩個電磁鐵差動工作。 VT-SSPA1-525-21/V0初始電流設(shè)定電路 初始電流調(diào)節(jié)主 要用于產(chǎn)生比例電磁鐵的預(yù)激電流,調(diào)整比例閥的零位死區(qū)大小,避開死區(qū),使比例閥在設(shè)定值輸入時,從起始位置迅速起動。 2.3電流調(diào)節(jié)器 電流調(diào)節(jié)器用于控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)品質(zhì),使控制閥或系統(tǒng)穩(wěn)定并達(dá)到的控制精度,對于干擾起抑制作用,使其動態(tài)特性得到提高。其中,串并聯(lián)混合式PID(比例-積分-微分環(huán)節(jié))運(yùn)算電路 為常見,該連接方式可以避免級間誤差,保證控制精度。 2.4顫振信號發(fā)生器 顫振信號發(fā)生器可以輸出頻率和幅值穩(wěn)定可調(diào)的顫振信號,并能迭加到控制信 0比例電磁鐵甚至整個電液控制閥的滯環(huán)。比例放大器VT3000采用的顫振信號發(fā)生器頻率為170Hz±10%。 2.5功率放大電路 大級組成,可以使放大管工作在飽和區(qū)(開)或截止區(qū)(關(guān)),功耗低且負(fù)荷相應(yīng)較小,不但可以提高工作效率,降低成本,而且提高了可靠性。 2.6VT-SSPA1-525-21/V0的工作原理 如圖1所示,VT-SSPA1-525-21/V0有六個賦值端,其中賦值端1-4(額定輸入電壓為±9V)可以分別通過導(dǎo)通繼電器K1-K4[1](繼電器的工作電壓為24VDC)來進(jìn)行賦值。設(shè)定的電壓值可以由內(nèi)置輔助電源[3]或 外置電位計提供。這四個賦值端賦值的大小還可以分別通過調(diào)節(jié)電位計R1-R4[1]來設(shè)定。當(dāng)這些賦值端用外置電位計賦值時,如果內(nèi)置電位計沒有調(diào)到 ,由于內(nèi)置電位計分壓的原因,其賦值功能將減弱或受限制。直接賦值端5可以直接輸入0-±6V電壓(額定輸入電壓為±6V)。賦值端6[2]是一個微分輸入端,可以直接輸入0-±10V電壓(額定輸入電壓為±10V)。如果用不同參考電壓的電器元件 賦值時,那么從賦值端6進(jìn)行賦值。所有賦值端輸入電壓值以測量零點(diǎn)為參考電壓。 賦值,那么較大的值將被設(shè)定。在開始或停止賦值時,將輸入端的兩條信號線同時連接或斷開