서보 밸브는 전기 제어 신호와 고출력 유압 모션 사이의 중요한 인터페이스 역할을 합니다. 입력 전류에 직접 반응하여 유압유의 유량과 압력을 조절함으로써, 전자 지침을 물리적인 기계적 힘으로 변환하는 중앙 번역 메커니즘으로 작용합니다.
서보 밸브는 전기 유압 시스템에서 핵심 조정 요소 역할을 하며, 내부 스풀 변위를 고정밀 속도 및 힘으로 직접 변환하여 높은 동적 응답을 가능하게 합니다.
핵심 역할: 동력원 연결
신호를 유체 동력으로 변환
서보 밸브의 주요 기능은 연결 역할을 하는 것입니다. 저출력 전기 영역(제어 전류)과 고출력 유압 영역을 연결합니다.
이를 통해 섬세한 전자 제어 장치가 막대한 유압 부하를 조작할 수 있습니다. 이 구성 요소가 없으면 컴퓨터 명령을 강력한 기계적 움직임으로 변환할 방법이 없습니다.
시스템 매개변수 조절
밸브는 유량 및 압력이라는 두 가지 기본 변수를 관리합니다. 제어 전류를 변경함으로써 밸브는 시스템을 통과하는 유압유의 양을 정밀하게 조절합니다.
동시에 유체의 압력을 조절합니다. 이 이중 조절은 나머지 유압 회로의 동작 방식을 정의하는 데 필수적입니다.
작동 역학 및 액추에이터 제어
액추에이터 속도 결정
서보 밸브는 유압 액추에이터의 속도를 직접 결정합니다. 유압 모터 또는 실린더를 구동하든, 밸브를 통과하는 오일의 양이 속도를 결정합니다.
밸브가 입력 신호에 따라 열리거나 닫히면서 액추에이터의 속도가 그에 따라 빨라지거나 느려집니다.
출력 힘 제어
속도 외에도 밸브는 액추에이터가 생성하는 출력 힘을 제어합니다. 압력을 조절함으로써 밸브는 실린더가 밀거나 모터가 회전하는 힘을 결정합니다.
이를 통해 시스템은 안정성이나 제어를 잃지 않고 다양한 부하를 처리할 수 있습니다.
스풀 변위의 역할
이 제어의 이면에는 내부 밸브 스풀의 변위가 있습니다. 이 스풀의 물리적 위치가 오일 통로를 열거나 제한하는 역할을 합니다.
따라서 스풀의 정밀한 움직임은 전기 입력과 기계적 출력 사이의 직접적인 연결고리입니다.
중요 종속성 이해
"핵심 요소"의 신뢰성
참고 자료는 서보 밸브를 핵심 조정 요소로 정의합니다. 이는 시스템 전체의 높은 동적 응답 달성 능력이 이 단일 구성 요소에 달려 있음을 의미합니다.
밸브가 전류를 스풀 변위로 정확하게 변환하지 못하면 시스템은 부하를 정밀하게 위치시키는 능력을 잃게 됩니다. 전체 기계의 성능은 사실상 서보 밸브의 충실도에 의해 제한됩니다.
시스템 성능 극대화
전기 유압 시스템의 잠재력을 최대한 발휘하려면 밸브의 기능을 특정 작동 요구 사항과 일치시켜야 합니다.
- 주요 초점이 속도 제어인 경우: 서보 밸브가 유압 모터 또는 실린더의 필요한 속도에 맞게 유량을 정확하게 조절하는지 확인하십시오.
- 주요 초점이 힘 적용인 경우: 이는 액추에이터의 출력 강도를 직접 결정하므로 밸브의 압력 조절 능력을 우선시하십시오.
서보 밸브를 단순한 스위치가 아닌 정밀 인터페이스로 간주함으로써 고응답 유압 제어의 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다.
요약 표:
| 기능 | 작동 메커니즘 | 시스템에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 신호 변환 | 저출력 전기 전류를 유압 유량으로 변환 | 강력한 기계적 부하의 전자 제어 가능 |
| 유량 조절 | 스풀 변위를 통한 오일 양 조절 | 모터 및 실린더 속도를 직접 결정 |
| 압력 조절 | 유압 압력 수준 변경 | 출력 힘 및 부하 처리 강도 제어 |
| 동적 응답 | 고충실도 스풀 위치 지정 | 시스템 안정성 및 고속 정확도 보장 |
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참고문헌
- Xiaoyu Su, Xinyu Zheng. Sliding mode control of electro-hydraulic servo system based on double observers. DOI: 10.5194/ms-15-77-2024
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