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伺服缸位置漂移,阀的零偏和位置传感器都要查

作者:云获客 来源: 技术分享 5 次浏览

伺服缸慢慢走开,可能是阀在零电流下仍有流量,也可能是位置信号自己在变。活塞杆是否真的移动,能把阀的零偏和传感器漂移分开。

伺服缸位置漂移,阀的零偏和位置传感器都要查

零偏是中位仍有流量

伺服阀的阀芯在线圈电流为零时,应停在几何中位,两个工作口都关住,缸没有流量。零偏是阀芯实际停下的位置偏离了这个中位。偏离可能来自弹簧力不对称、油温使阀体变形,或污物把阀芯垫向一侧。中位关不死,就有一股小流量持续送进一腔、从另一腔排出,活塞杆会朝固定方向爬。中位通常还有一段遮盖,零偏量小于遮盖时阀口仍关着,杆不会爬。零偏超过遮盖,阀口才打开,爬行速度随超出的开度增大。遮盖形成的死区里,较小的零偏只让两腔压力略有差别,杆仍然不动。压差把活塞推过静摩擦以后,杆才开始爬。

这股流量由阀芯偏移量和两腔压差决定,方向跟偏移方向一致,不跟外负载一致。把负载卸掉,爬行仍在,而且方向不变,说明推动活塞的是阀口自己打开的流量。闭环若用积分去抵消这股流量,阀的电流会离开零,停在一个相反的数值上,杆才能站住。电流必须持续偏离零位才能保位,是零偏存在的电气表现。供油压力升高时,同样的零偏开度会放出更多流量,爬行变快。传感器漂移不会随供油压力成比例加快。

位置传感器出问题时,变化的是代表位置的电信号。传感器磁路间隙改变、耦合松动或解调电路漂移,都会让信号在活塞杆不动的时候自己走动。闭环把信号走动当成位置误差,于是发出纠偏电流,阀真的把杆推走,直到新的位置把错误信号补平。看起来也是杆在漂移,起点却是信号,不是阀芯没有回到中位。传感器的干扰多是来回抖动,平均位置可以不动。漂移是读数缓慢偏向一侧,平均位置离开原位。有净位移的才是漂移。

打开闭环、强制把线圈电流保持在零,两种原因就分开了。零偏时杆仍会爬,因为流量来自阀芯位置,不依赖闭环。传感器漂移时,电流既然被按住为零,阀如果没有零偏,杆就不动,而位置读数还在变。读数变、杆不动,原因在传感器。读数变、杆也动,而且电流确实是零,原因在阀的零偏。

读数在走和活塞杆在走

缸的内泄漏也会在保压时让杆缓慢退让。内泄漏的方向由负载决定,高压腔的油漏向低压腔,杆朝负载推动的方向让步。把负载去掉,内泄漏失去压差,爬行停止或明显减慢。零偏在空载下仍然爬,方向由阀芯决定。空载还爬,就不能把原因放在活塞密封上。卸掉负载就停,更像内泄漏。

放大器本身的零点偏移,会使所谓的零命令实际上已经有电流。阀芯是被这股电流推离中位的,阀的机械零位可能是好的。此时测到的线圈电流并不为零,漂移方向随电流方向改变。把放大器输入短接后电流回到零、爬行消失,问题在放大器的电气零点,而不是阀芯的停留位置,也不是传感器的读数。

油温变化会让伺服阀的零偏跟着变,因为阀体、弹簧和力矩马达的热膨胀并不对称。这种漂移随油温来回,温度稳定后爬行速度也稳定。传感器电路若只受电柜温度影响,则油温不变、电柜温度变化时读数仍漂。看漂移跟着油温还是跟着电柜温度,能判断热源在阀上还是在传感器电路上。

指令电压本身不稳时,阀芯是在跟踪一条移动的命令,位置环可以是正常的。此时线圈电流和外部指令一起变,传感器的零点并没有跑。把指令固定成一个稳定电压后漂移停止,就不是零偏,也不是传感器。零偏和传感器漂移都发生在指令已经稳住的前提下,电流或读数仍在自己走动。

传感器的增益变了,缸走完同样的机械行程,信号变化量与原来不同,定位点会整体偏移,但保压时信号不会自己慢慢爬。零偏和传感器零点漂移是时间上的走动,增益错误是比例上的偏差。保压阶段读数缓慢单向变化,才需要在零偏和传感器之间查,而不是去重校行程比例。

闭环正在纠正零偏时,杆可以暂时站住,电流却停在非零值上。若此时传感器又开始漂,电流会再变。只看杆动不动,会把两种原因叠在一次漂移里。先看电流是否离开了零,再在电流被固定为零时看杆和读数哪一个还在动。两个都在动是零偏,只有读数在动是传感器。