액츄에이터의 속도제어 방법

1 액츄에이터 속도제어 개요

  - 액츄에이터의 속도제어는 유량제어를 통해서 가능하다.

  - 유속제어 방법은 크게 3가지 회로 구성을 통해 가능하다.
    * Meter-in
    * Meter-out
    * Bleed-off

  - 유압 액츄에이터에 작용하는 부하의 형태를 알아야 적절한 형태의 회로를 선택할 수 있다.
    * 양의 부하

 

 

 

  * 음의 부하

 

 

  * 변동부하

 

 

 

2 유량제어 회로 상세
 1) Meter-in 회로
   - 유량제어밸브를 액추에이터 입구측에 설치. 
   - 액추에이터로 유입되는 유량을 제어하는 회로. 
   - 외력이 언제나 양의 부하인 경우에만 적용할 수 있다.
   - 부하의 급격한 변화가 발생하지 않는 경우에 적용한다.

   - 공작기계등 일반적으로 많이 적용된다. 
   - 장점
     * 유량제어밸브의 출구 압력이 항상 부하의 크기에 비례하므로 제어하기 쉽다.
   - 단점
     * 액추에이터의 출구압력은 항상 영부근이며, 출구측방향으로는 유체 압력으로 지지되지 않는다. 따라서 음의 부하, 변동부하에는 적합하지 않다.
     * 관성이 큰 부하이면 부하를 정지시킬때 제어 정밀도가 낮다.(음의 부하 발생 조건)
     * 펌프의 송출압력은 릴리프 밸브의 설정 압력으로 일정하며, 펌프 공급 유량 가운데서 여분의 유량은 릴리프 밸브를 통하여 탱크로 복귀하므로 에너지 손실이 크다.(회로 효율이 낮다)

 

Meter-in Circuit

 

 2) Meter-out 회로 
   - 유량제어밸브를 액추에이터의 출구측에 직렬로 설치
   - 액츄에이터로부터 유출하는 유량을 제어하는 회로.
   - 양의 부하에 적용가능하며 음의부하, 변동부하인 경우에도 적용할 수 있다.

   - 부하 변동이 심한 공작기계 가동부의 이송에 사용된다. 
   - 장점
     * 부하의 변화하에서도 정속 제어가 가능하고, 매우느린 속도로의 제어에도 적합하다.
   - 단점
     * 액추에이터의 유체 복귀측 체임버가 부하의 유무에 상관없이 가압되어 있으므로 유량제어밸브를 개폐할 때에 충격이 발생하기 쉽다.(음의 부하가 항시 발생됨)
     * 펌프의 송출압력은 릴리프 밸브의 설정 압력으로 일정하며, 펌프 공급 유량 가운데서 여분의 유량은 릴리프 밸브를 통하여 탱크로 복귀하므로 에너지 손실이 크다.(회로 효율이 낮다) ; Meter-in 과 동일 단점

 

Meter-out Circuit

 

 3) Bleed-off 회로
   - 펌프와 액추에이터 사이에 바이패스용 유량제어밸브를 설치한 구조.
   - 펌프로부터 공급되는 유량의 일부를 탱크로 흐르게 함으로 액추에이터로 유입되는 유량을 제어하는 회로.
   - 외력이 언제나 양의 부하인 경우에만 적용할 수 있으며, 구동중 부하의 변화가 매우적은 경우에 적용할 수 있다.

   - 속도제어의 정밀도가 그다지 요구되지 않는 윈치 구동장치에서 사용된다.

   - 굴삭기등에 사용되는 속도 제어 방법이다.

   - 장점
     * 펌프의 공급압력은 부하의 크기에 따라서 결정된다. 따라서 유량제어밸브를 통과하는 유량은 잉여 유량만이며 이로인해 상기 두 회로에 비해 효율이 좋다.
   - 단점
     * 부하의 크기에 따라서 속도가 변한다.
     * 관성이 큰 부하이면 부하를 정지시킬때의 제어정밀도가 나쁘다.(관성의 영향 및 제어에 대한 시간차 발생)

 

B/O Circuit