전기유압 서보밸브

Electrohydraulic servo valve

전기 유압 서보 밸브(EHSV)는 유압 오일이 액추에이터로 전달되는 방식을 제어하는 전기 작동식 밸브다.[1][2][3][4][5][6]서보 밸브는 매우 작은 전기 신호로 강력한 유압 실린더를 제어하는 데 종종 사용된다.서보 밸브는 좋은 이동 후 댐핑 특성으로 위치, 속도, 압력 및 힘을 정밀하게 제어할 수 있다.

전기유압 서보밸브의 역사

전기유압 서보밸브는 제2차 세계대전에 처음 등장했다.1940년대 사용하던 EHSV는 전기 신호를 유압 흐름으로 신속하게 변환하지 못해 정확도가 떨어지고 응답 시간이 느려진 것이 특징이다.첫 번째 2단 서보 밸브는 1단 스풀을 작동시키기 위해 솔레노이드를 사용했고, 이 스풀은 회전하는 메인 스테이지로 구동되었다.[7]제2차 세계 대전 시대의 서보 밸브는 이와 유사했다. 즉, 스풀 밸브를 구동하기 위해 솔레노이드를 사용하였다.

EHSV의 발전은 1950년대에 시작되었는데, 주로 1단계의 영구 자석 토크 모터를 채택한 데 기인한다(솔로인과 반대).이로 인해 반응 시간이 크게 개선되었고 밸브 제어에 사용되는 동력이 감소되었다.

설명

종류들

서보 밸브 유형
1단 서보밸브
2단 서보 밸브

전기 유압 서보 밸브는 하나 이상의 단계로 구성될 수 있다.1단 서보 밸브는 토크 모터를 사용하여 스풀 밸브를 직접 위치시킨다.1단 서보 밸브는 토크 모터 전원 요구 사항으로 인해 흐름 능력 및 안정성에 한계가 있다.2단 서보 밸브는 2단 스풀 밸브를 위치시키기 위해 플랩퍼, 제트 파이프 또는 디플렉터 제트 밸브를 유압 증폭기 1단계로 사용할 수 있다.이 설계는 서보 밸브 유량 능력, 안정성 및 힘 출력의 현저한 증가를 초래한다.마찬가지로 3단 서보 밸브는 중간단 스풀 밸브를 사용하여 더 큰 3단 스풀 밸브를 배치할 수 있다.3단 서보 밸브는 상당한 흐름이 요구되는 매우 높은 전력 애플리케이션으로 제한된다.

또한 2단계 서보 밸브는 2단계에 사용되는 피드백 유형으로 분류될 수 있으며, 스풀 위치, 부하 압력 또는 부하 흐름 피드백일 수 있다.가장 일반적으로 2단계 서보 밸브는 위치 피드백을 사용한다. 위치 피드백은 직접 피드백, 힘 피드백 또는 스프링 센터링에 의해 추가로 분류될 수 있다.

컨트롤

서보 밸브는 일반적으로 유압 펌프인 공급원에서 가압된 유압 오일을 공급받는다.그런 다음 유체를 정밀하게 제어된 방식으로 유압 실린더에 전달한다.일반적으로 밸브는 스풀 비율을 수신하는 전기 신호로 이동하여 유량을 간접적으로 제어한다.단순 유압 제어 밸브는 2진수로 켜지거나 꺼진다.서보 밸브는 공급되는 흐름을 0에서 정격 최대 유량까지 또는 출력 압력이 공급된 압력에 도달할 때까지 지속적으로 변화시킬 수 있다는 점에서 다르다.보다 복잡한 서보 밸브는 다른 파라미터를 제어할 수 있다.예를 들어, 일부는 스풀 위치가 아니라 입력 신호가 흐름이나 출력 압력을 효과적으로 제어하도록 내부 피드백을 가지고 있다.

서보 밸브는 유압 실린더의 위치나 힘이 측정되는 피드백 제어장치에 자주 사용되며 서보 밸브로 전송되는 신호를 변화시키는 제어장치에 다시 공급된다.이를 통해 실린더의 매우 정밀한 제어를 할 수 있다.[8][4]

사용 예

제조업

BMC Controls Limited가 설계한 이 블로우 몰딩 부속품에서 다이 형상을 변형하기 위해 트윈 무그 서보 밸브를 사용한다.

서보 밸브 사용의 한 예는 변형 다이(Die)를 사용하여 병이나 용기를 구성하는 압출 플라스틱의 벽 두께를 서보 밸브가 제어하는 블로 몰딩이다.[9]기계적 피드백은 위치 변환기가 있는 전기 피드백으로 대체되었다.통합된 전자 장치가 스풀의 위치 루프를 닫는다.이러한 밸브는 매우 높은 동적 응답 요건을 가진 전기 유압 위치, 속도, 압력 또는 힘 제어 시스템에 적합하다.

항공기

서보 밸브는 PEADC가 제어하는 터보팬 엔진으로의 연료 흐름을 조절하는 데 사용된다.플라이 바이 와이어 항공기에서 제어 표면은 유압 실린더에 연결된 서보 밸브에 의해 이동되는 경우가 많다.서보 밸브에 대한 신호는 조종사로부터 명령을 수신하고 항공기의 비행을 감시하는 비행 제어 컴퓨터에 의해 제어된다.

참조

  1. ^ https://www.moog.com/literature/ICD/ProportionalServoValveTechnolog-fpjarticle.pdf
  2. ^ "Servo Valve - an overview ScienceDirect Topics".
  3. ^ "Aircraft design - What are Electro Hydraulic Servo Valves and Solenoid Operated Valves?".
  4. ^ a b https://www.moog.com/literature/ICD/Valves-Introduction.pdf
  5. ^ "What is Electrohydraulic Servo Valve? - HEASH TECHNIQUE Learning Blog".
  6. ^ https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/204815.pdf
  7. ^ 서보 밸브 리뷰
  8. ^ "Description of a Servo valve". Archived from the original on 2015-09-23. Retrieved 2011-08-02.
  9. ^ "Deformable die fitted with Moog servo valves". Archived from the original on 2020-08-10. Retrieved 2019-04-30.