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概述比例電磁閥的PWM驅動方式

在工程機械應用中,電磁閥已經成為重要的電-機械轉換器。初期的電磁閥使用通斷型電磁鐵,僅存在開和關兩種狀態,響應頻率也相對較低。為適應大型機電一體化系統精確控制的要求,可以在兩個極限位置之間保持任意開度大小的比例電磁閥被大量應用。
    比例電磁閥與開關電磁閥的區別主要在磁極和支撐系統。開關電磁閥吸合時氣隙變小,依靠不同極性磁極之間的吸力吸合;比例電磁閥工作時氣隙與銜鐵的運動方向垂直,通過控制磁極的磁飽和程度來控制銜鐵位置。
    工程機械的嵌入式控制系統通常利用脈沖寬度調制(PWM)的方法來驅動比例電磁閥。PWM包含占空比和頻率兩種信息:調整占空比可以得到所需電壓值;而PWM頻率的選擇對電磁閥二次壓力的穩定性和自身功耗有很大影響。如果頻率過低,電磁閥銜鐵將會跟隨PWM波形大幅振動;如果頻率過高,具有電感特性的電磁閥將PWM整流為過于穩定的驅動信號,過大的靜摩擦力將會影響比例電磁閥的控制精度和動態性能;PWM頻率過大還會導致電磁線圈的鐵損過高。理想的比例電磁閥PWM驅動方法需要使閥芯保持一定振幅的同時可以輸出穩定的二次壓力。

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