各种调速回路
理想的 实际的
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
同样，由于存在泄漏、机械摩擦等损失， 当qp小于一定值时，Mm也会等于零而存在 一个死区。所以实际转矩Tm特性曲线如图 中实线所示。次回路中执行元件的输出功率 为： Pm=(Pp-P0)=(Pp-P0).npqp 或 Pm=nmTm 理想的 =qpnpTm/qm 实际的 上式表明，执行元件 输出的功率随变量泵 的排量的增减而线性 地增减，其理论与实 际的功率特性曲线如 图9-2 变量泵定量执行元件容积调 图。 速回路特性曲线
这种回路的调速特性曲线如图所示。由 图中可知，当节流阀上压差p小于或等于某 一值p3时，此作用在定子左右两边和不平 衡液压作用力，尚不足以克服变量泵右边平 衡缸中弹簧的预压力，定子仍处于最左端， 泵的偏心仍处于最大值，因 而泵的流量Qp也为最大， 如特性曲线的AB段。图中 BC段表示变量泵的流量Qp 随p的变化而变化。
回路主要工作特性： 变量马达的转速： nm=Qp/qm 其中Qp=C,可见变量马达的转速nm与其排量 qm成反比。即当排量qm最小时，马达的转速 最高，其特性曲线如图虚线所示。由于存 在容积损失和机械损 失等，当qm小到一定 值时，会带不动负载 而使马达nm=0。此时 定量泵的输出流量通 过安全阀泄漏回油箱 或流回低压油路，所 图9-4 定量泵变量马 以也存在一个死区。
一、液压马达串联回路
二、液压马达制动回路 1、液压制动
图中，在液压马达的回路上设置背压阀 使液压马达制动。当二位三通电磁阀4在常 态位时，液压马达1回油压力为阀3的卸荷压 力。当二位三通 电磁阀4吸合时， 一方面油泵经溢 流阀2卸荷，另 一方面背压阀3 起作用，对液压 马达起制动作用， 使马达很快停下。
图中是液压马达补油回路。当换向阀上 位工作时，压力油经单向阀1进入汽车驱动 马达，压力油将顺序阀2打开，因此马达的 回油回油箱，此时汽车前进。当汽车下坡行 驶，产生高于供油速度的超速现象，马达此 时变成泵，使 进油腔变成 压 油腔，此时阀2 关小，给马达 一个制动力矩， 使性曲线
三、压力反馈式变量泵和节流阀容积 节流调速回路
变量柱塞泵的流量大小取决于斜盘4的 倾角的大小，而大小是由变量活塞3来控 制的，变量活 塞3的位置又是 由节流阀2的压 差p2来控制的。 在图示位置时， 控制压力p2=0， 变量活塞3在其 上端的弹簧力 作用下处于最
下端位置，斜盘4的倾角最大，泵的输出流 量Qp也最大，活塞快速运动。 当液压缸工作进给时，换向阀6换向， 缸的回油经节流阀2流回油箱，变量活塞3在 节流阀的压差p=p2作用下克服弹簧力Fs而 上移，使倾角减小，泵的流量也自动相应 减小。当节流阀的开口调定后，p2一定， 也一定，泵的流量也就一定。所以调节节流 阀的通流面积就可调节泵的输出流量，达到 调速目的。 这种调速回路中泵的流量与节流阀的开 口量及工作负载的变化量相适应，所以低速 稳定性好，效率较高，但泵的结构较复杂。
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二、定量泵变量马达容积调速回路 三、变量泵和变量马达容积调速回路
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成，回路原理见下图。左 图为结构简图，右图为回路原理图。
变量泵与定量执行元件所组成的容积调 速回路的主要工作特性如下： （1）速度特性：速度特性反映的是执行元 件的速度vm与变量泵调节参数qp（排量）的 关系。当不考虑回路的容积效率时，执行元 件的速度为： 理想的 实际的 nm=npqp/qm 或 vm=npqp/A 由上式可知：马达的 转速与变量泵的排量 成正比，它是一条通 过原点的直线，如图 图9-2 变量泵定量执行元件容积调 虚线所示。 速回路特性曲线
四、调速回路的比较和选择
1、三种调速回路特性的比较 2、调速回路的选择 调速回路的选择主要考虑以下问题： （1）负载力、调速范围、负载特性和低速 稳压性要求。这些因素决定了所需压力、流 量和功率。据统计，功率在2～３kW以下的 液压系统宜采用节流调速；功率在3～5 kW 以上时，宜采用容积调速。要求调速范围大 而低速稳定性好的系统，采用节流阀调速或 容积节流阀调速。此外，负载变化大小，负 载特性也是选择调速回路的依据。
在组合机床或压力机械液压系统经常应用 双联叶片泵供油。当空程快进时双泵供油， 工作进给或保压时大泵供油如图所示，快进 时，双泵供油分别通过单向阀到液动机。工 作或保压时，液压 去系统 卸荷阀 升高，卸荷阀打开， 大泵卸荷，仅小泵 供油。
结束
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速 回路
在这种回路中，稳流式变量泵可用叶片式 泵或柱塞泵，节流阀可装在进油路上也可装 在回油路上。图中为稳流式变量泵和装在进 油路上的节流阀组成的容 积节流调速回路。在图示 位置时，泵3输出的压力 油经换向阀5进入缸的左 腔，泵3的定子处于左端 位置，使转子与定子的偏 心处处于最大值emax， 液压缸便快速向右运动。 回路图
第九章 容积调速回路和 几种其它回路
容积调速回路 容积节流调速回路
几种其它回路
§ 9-1
容积调速回路
容积调速回路是通过改变泵的排量或 （和）液压马达的排量来调节液压马达（或 液压缸）速度的回路。溶剂调速回路有变量 泵和定量执行元件、定量泵和变量液压马达 以及变量泵和变量液压马达三种可能的组合， 下面对这三种组合情况调速回路的性能作进 一步分析。
§ 9-2 容积节流调速回 容积节流调速回路是采用特定的变量泵 路
和调速阀组成，它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点。无溢流损失、效率较高、 低速稳定性好、调节方便，广泛应用于机床 液压系统。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路 二、稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路 三、压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四、调速回路的比较和选择
2、液压机械制动
图中，液压马达上有一液压机械制动器， 而其中制动快2的伸缩由制动缸3控制。当马 达正常旋转时，压力油进入缸3，使制动块2 抬起。单向节流阀4的作用是控制动块2的抬 起时间，使松闸较 慢。当电磁阀1处 于中位，泵卸荷时， 制动块2在弹簧作用 下很快下压，使液 压马达迅速制动。
三、限速补油回路
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三、变量泵和变量马达容积调速回路
这种回路是上述两种调速回路的组合， 下图是回路原理图。它是由双向变量泵2和 双向变量马达9等组成的容积调速回路。调 节变量泵2的排量和变量马达的排量都可调 节马达的转速。补油泵1向低压腔补油。安 全阀5和6用以 防止两个方向 的高压过载。
二、定量泵变量马达容积调速回路
下图为定量泵与变量马达组成的容积 调速回路。图(a)为闭式回路，图(b)为开 式回路。两回路中1为定量泵，2为变量马 达，3为安全阀，图(a)中4为低压溢流阀， 5为补油泵。此回路是靠调节变量马达2自 身的排量来实现 调速。
（a)闭式
（b)开式
图9-3 定量泵变量马达容积调 速回路
达容积调速特性曲线
液压马达的输出转矩Tm和输出功率Pm 输出转矩 Tm=qm(Pp-P0) 输出功率 Pm=nmTm=Qp(Pp-P0) 上式表明，定量泵和变量马达调速回路，液 压马达的转矩Tm与排量qm成正比；其输出 功率Pm与调节参数qm 无关，当进油路压力 Pp和回油路压力P0不 变时，Pm=C。故此 种调速回路为恒功率 调节，特性曲线如图 所示。
（2）工作条件的要求。当处于高温环境工 作时，应选择效率高、发热较小的容积调 速或容积节流调速，必要时可采用冷却措 施。对行走机构如工程机械，为减轻重量 其油箱不能做的很大，也宜采用效率高、 发热小的容积调速回路。
（3）经济性要求。节流调速回路虽有成本 较低的优点，但功率消耗大、效率低。有 时从整个系统所用元件的数量和节省功率 的观点分析还不如采用容积节流调速或容 积调速更经济。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
这种回路的原理和工作特性曲线如图 所示。左图为原理图，在图示位置时，活 塞4快速向右运动。
原理图
特性曲线
这种调速回路与容积调速相比，活塞运 动速度v由调速阀调节与泵的泄漏无关，能 获得较低的稳定速度；与节流阀相比，它只 有节流损失而无溢流损失，因而效率较高。 当不考虑泵、缸和管路损失时，回路的效率 为： p=(p1-p2)(A2/A1)Q1/ppQ1=(p1-p2)(A2/A1)/Pp 上式表明：当泵的工作压力pp调的低一些， 回路效率也就高一些。但为了保证调速阀正 常工作，泵的供油压力pp应比缸的负载压力 p1大5x105Pa左右。为保证压力继电器可靠发 讯，泵的供油压力还需调的高些。所以其实 际工作特性曲线如上图(b)中AB’C’所示。
（2）转矩和功率特性：即执行元件输出转 矩Tm和输出功率Pm与变量泵调节参数qp之间 的关系。当不考虑回路的损失时，液压马 达的输出转矩Tm为： Tm=qm(Pp-P0)F=A(Pp-P0) 由式可知：当泵的输 油压力和吸油路压力 不变时，马达的输出 扭矩是恒定的，而与 变量泵的调节参数无 关。故其称为恒转矩 推力调速，其特性曲 线如图。
结束
§ 9-3
几种其它回路
一、液压马达串联回路 二、液压马达制动回路 三、限速补油回路
四、双泵供油卸荷
在行走机械中，常直接用液压马达来驱 动车轮，这时可利用液压马达串联时的不同 特性，来适应行走机械的不同工况。图中， 电磁阀2通电吸合，电磁阀1处于常态位时， 两液压马达并联。这 时行走机械有较大的 牵引力，即液压马达 的输出扭矩较大，但 速度较低。当电磁阀 1、2都通电吸合时， 两液压马达串联。这 时行走机械速度较高， 但牵引力较小。 图9-10 液压马达串联回路
图9-5
变量泵定量马达容积调速回路
结束
回路的工作特性： 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0) 由于此回路中既可用变量泵调速，又可 用变量马达调速，因此要合理利用上述两种 调速回路的优点，克服其缺点，以达到既可 扩大调速范围（一般可达i=100左右），又 使其换向平稳，一 般 采用分段调速的方法。 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 线如图所示。
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
同样，由于存在泄漏、机械摩擦等损失， 当qp小于一定值时，Mm也会等于零而存在 一个死区。所以实际转矩Tm特性曲线如图 中实线所示。次回路中执行元件的输出功率 为： Pm=(Pp-P0)=(Pp-P0).npqp 或 Pm=nmTm 理想的 =qpnpTm/qm 实际的 上式表明，执行元件 输出的功率随变量泵 的排量的增减而线性 地增减，其理论与实 际的功率特性曲线如 图9-2 变量泵定量执行元件容积调 图。 速回路特性曲线
这种回路的调速特性曲线如图所示。由 图中可知，当节流阀上压差p小于或等于某 一值p3时，此作用在定子左右两边和不平 衡液压作用力，尚不足以克服变量泵右边平 衡缸中弹簧的预压力，定子仍处于最左端， 泵的偏心仍处于最大值，因 而泵的流量Qp也为最大， 如特性曲线的AB段。图中 BC段表示变量泵的流量Qp 随p的变化而变化。
回路主要工作特性： 变量马达的转速： nm=Qp/qm 其中Qp=C,可见变量马达的转速nm与其排量 qm成反比。即当排量qm最小时，马达的转速 最高，其特性曲线如图虚线所示。由于存 在容积损失和机械损 失等，当qm小到一定 值时，会带不动负载 而使马达nm=0。此时 定量泵的输出流量通 过安全阀泄漏回油箱 或流回低压油路，所 图9-4 定量泵变量马 以也存在一个死区。
一、液压马达串联回路
二、液压马达制动回路 1、液压制动
图中，在液压马达的回路上设置背压阀 使液压马达制动。当二位三通电磁阀4在常 态位时，液压马达1回油压力为阀3的卸荷压 力。当二位三通 电磁阀4吸合时， 一方面油泵经溢 流阀2卸荷，另 一方面背压阀3 起作用，对液压 马达起制动作用， 使马达很快停下。
图中是液压马达补油回路。当换向阀上 位工作时，压力油经单向阀1进入汽车驱动 马达，压力油将顺序阀2打开，因此马达的 回油回油箱，此时汽车前进。当汽车下坡行 驶，产生高于供油速度的超速现象，马达此 时变成泵，使 进油腔变成 压 油腔，此时阀2 关小，给马达 一个制动力矩， 使性曲线
三、压力反馈式变量泵和节流阀容积 节流调速回路
变量柱塞泵的流量大小取决于斜盘4的 倾角的大小，而大小是由变量活塞3来控 制的，变量活 塞3的位置又是 由节流阀2的压 差p2来控制的。 在图示位置时， 控制压力p2=0， 变量活塞3在其 上端的弹簧力 作用下处于最
下端位置，斜盘4的倾角最大，泵的输出流 量Qp也最大，活塞快速运动。 当液压缸工作进给时，换向阀6换向， 缸的回油经节流阀2流回油箱，变量活塞3在 节流阀的压差p=p2作用下克服弹簧力Fs而 上移，使倾角减小，泵的流量也自动相应 减小。当节流阀的开口调定后，p2一定， 也一定，泵的流量也就一定。所以调节节流 阀的通流面积就可调节泵的输出流量，达到 调速目的。 这种调速回路中泵的流量与节流阀的开 口量及工作负载的变化量相适应，所以低速 稳定性好，效率较高，但泵的结构较复杂。
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二、定量泵变量马达容积调速回路 三、变量泵和变量马达容积调速回路
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成，回路原理见下图。左 图为结构简图，右图为回路原理图。
变量泵与定量执行元件所组成的容积调 速回路的主要工作特性如下： （1）速度特性：速度特性反映的是执行元 件的速度vm与变量泵调节参数qp（排量）的 关系。当不考虑回路的容积效率时，执行元 件的速度为： 理想的 实际的 nm=npqp/qm 或 vm=npqp/A 由上式可知：马达的 转速与变量泵的排量 成正比，它是一条通 过原点的直线，如图 图9-2 变量泵定量执行元件容积调 虚线所示。 速回路特性曲线
四、调速回路的比较和选择
1、三种调速回路特性的比较 2、调速回路的选择 调速回路的选择主要考虑以下问题： （1）负载力、调速范围、负载特性和低速 稳压性要求。这些因素决定了所需压力、流 量和功率。据统计，功率在2～３kW以下的 液压系统宜采用节流调速；功率在3～5 kW 以上时，宜采用容积调速。要求调速范围大 而低速稳定性好的系统，采用节流阀调速或 容积节流阀调速。此外，负载变化大小，负 载特性也是选择调速回路的依据。
在组合机床或压力机械液压系统经常应用 双联叶片泵供油。当空程快进时双泵供油， 工作进给或保压时大泵供油如图所示，快进 时，双泵供油分别通过单向阀到液动机。工 作或保压时，液压 去系统 卸荷阀 升高，卸荷阀打开， 大泵卸荷，仅小泵 供油。
结束
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速 回路
在这种回路中，稳流式变量泵可用叶片式 泵或柱塞泵，节流阀可装在进油路上也可装 在回油路上。图中为稳流式变量泵和装在进 油路上的节流阀组成的容 积节流调速回路。在图示 位置时，泵3输出的压力 油经换向阀5进入缸的左 腔，泵3的定子处于左端 位置，使转子与定子的偏 心处处于最大值emax， 液压缸便快速向右运动。 回路图
第九章 容积调速回路和 几种其它回路
容积调速回路 容积节流调速回路
几种其它回路
§ 9-1
容积调速回路
容积调速回路是通过改变泵的排量或 （和）液压马达的排量来调节液压马达（或 液压缸）速度的回路。溶剂调速回路有变量 泵和定量执行元件、定量泵和变量液压马达 以及变量泵和变量液压马达三种可能的组合， 下面对这三种组合情况调速回路的性能作进 一步分析。
§ 9-2 容积节流调速回 容积节流调速回路是采用特定的变量泵 路
和调速阀组成，它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点。无溢流损失、效率较高、 低速稳定性好、调节方便，广泛应用于机床 液压系统。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路 二、稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路 三、压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四、调速回路的比较和选择
2、液压机械制动
图中，液压马达上有一液压机械制动器， 而其中制动快2的伸缩由制动缸3控制。当马 达正常旋转时，压力油进入缸3，使制动块2 抬起。单向节流阀4的作用是控制动块2的抬 起时间，使松闸较 慢。当电磁阀1处 于中位，泵卸荷时， 制动块2在弹簧作用 下很快下压，使液 压马达迅速制动。
三、限速补油回路
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三、变量泵和变量马达容积调速回路
这种回路是上述两种调速回路的组合， 下图是回路原理图。它是由双向变量泵2和 双向变量马达9等组成的容积调速回路。调 节变量泵2的排量和变量马达的排量都可调 节马达的转速。补油泵1向低压腔补油。安 全阀5和6用以 防止两个方向 的高压过载。
二、定量泵变量马达容积调速回路
下图为定量泵与变量马达组成的容积 调速回路。图(a)为闭式回路，图(b)为开 式回路。两回路中1为定量泵，2为变量马 达，3为安全阀，图(a)中4为低压溢流阀， 5为补油泵。此回路是靠调节变量马达2自 身的排量来实现 调速。
（a)闭式
（b)开式
图9-3 定量泵变量马达容积调 速回路
达容积调速特性曲线
液压马达的输出转矩Tm和输出功率Pm 输出转矩 Tm=qm(Pp-P0) 输出功率 Pm=nmTm=Qp(Pp-P0) 上式表明，定量泵和变量马达调速回路，液 压马达的转矩Tm与排量qm成正比；其输出 功率Pm与调节参数qm 无关，当进油路压力 Pp和回油路压力P0不 变时，Pm=C。故此 种调速回路为恒功率 调节，特性曲线如图 所示。
（2）工作条件的要求。当处于高温环境工 作时，应选择效率高、发热较小的容积调 速或容积节流调速，必要时可采用冷却措 施。对行走机构如工程机械，为减轻重量 其油箱不能做的很大，也宜采用效率高、 发热小的容积调速回路。
（3）经济性要求。节流调速回路虽有成本 较低的优点，但功率消耗大、效率低。有 时从整个系统所用元件的数量和节省功率 的观点分析还不如采用容积节流调速或容 积调速更经济。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
这种回路的原理和工作特性曲线如图 所示。左图为原理图，在图示位置时，活 塞4快速向右运动。
原理图
特性曲线
这种调速回路与容积调速相比，活塞运 动速度v由调速阀调节与泵的泄漏无关，能 获得较低的稳定速度；与节流阀相比，它只 有节流损失而无溢流损失，因而效率较高。 当不考虑泵、缸和管路损失时，回路的效率 为： p=(p1-p2)(A2/A1)Q1/ppQ1=(p1-p2)(A2/A1)/Pp 上式表明：当泵的工作压力pp调的低一些， 回路效率也就高一些。但为了保证调速阀正 常工作，泵的供油压力pp应比缸的负载压力 p1大5x105Pa左右。为保证压力继电器可靠发 讯，泵的供油压力还需调的高些。所以其实 际工作特性曲线如上图(b)中AB’C’所示。
（2）转矩和功率特性：即执行元件输出转 矩Tm和输出功率Pm与变量泵调节参数qp之间 的关系。当不考虑回路的损失时，液压马 达的输出转矩Tm为： Tm=qm(Pp-P0)F=A(Pp-P0) 由式可知：当泵的输 油压力和吸油路压力 不变时，马达的输出 扭矩是恒定的，而与 变量泵的调节参数无 关。故其称为恒转矩 推力调速，其特性曲 线如图。
结束
§ 9-3
几种其它回路
一、液压马达串联回路 二、液压马达制动回路 三、限速补油回路
四、双泵供油卸荷
在行走机械中，常直接用液压马达来驱 动车轮，这时可利用液压马达串联时的不同 特性，来适应行走机械的不同工况。图中， 电磁阀2通电吸合，电磁阀1处于常态位时， 两液压马达并联。这 时行走机械有较大的 牵引力，即液压马达 的输出扭矩较大，但 速度较低。当电磁阀 1、2都通电吸合时， 两液压马达串联。这 时行走机械速度较高， 但牵引力较小。 图9-10 液压马达串联回路
图9-5
变量泵定量马达容积调速回路
结束
回路的工作特性： 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0) 由于此回路中既可用变量泵调速，又可 用变量马达调速，因此要合理利用上述两种 调速回路的优点，克服其缺点，以达到既可 扩大调速范围（一般可达i=100左右），又 使其换向平稳，一 般 采用分段调速的方法。 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 线如图所示。
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节流调速回路种类及回路比较
节流调速回路种类及回路比较
节流调速回路是由定量泵供油，利用流量调节阀（节流阀、调速阀）控制进入(或流出) 定量执行元件的流量，达到控制执行元件运动速度的。
根据流量控制阀在回路中的安装位置不同，分为以下形式。
（1）进油（气）路节流调速；
（2）回油（气）路节流调速；
（3）旁路节流调速。
如图7-4-26所示为三种回路图。
三种回路的工作原理、性能对比及应用特点见表7-4-1。
进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路
图7-4-26节流调速回路
由表7-4-3可知，三种回路的速度均由节流阀调节；溢流阀在进油、回油节流调速回路中起调压作用，在旁路节流调速回路中作为安全阀使用。
三种回路的性能可从承受负值负载能力、停车后的启动性能、运动的平稳性（包括低速稳定性）、实现压力控制等方面进行比较，同学们可在教师指导下进行课后讨论。
表7-4-3 回路参数比较。
三种调速回路的工作原理
三种调速回路的工作原理控制电机转速一直是电气控制的重要领域之一，而调速回路则是实现此目标的关键因素之一。
在控制电机的转速时，可以采用多种不同的电气调速方式，其中三种主要的调速回路分别是电阻型调速回路、电压型调速回路和电流型调速回路。
本文将对这三种调速回路的工作原理和特点进行详细介绍。
一、电阻型调速回路电阻型调速回路是最早的一种电气调速方式，其工作原理是通过调整电阻值，改变传递给电机的电压来改变电机的转速。
它通常由可变电阻、电机及其负载组成，其传输线路中共包括一个固定电阻和一个可调的电阻。
电机转速的调节就是通过改变引入电极完成的可变阻力来实现的，可变阻值通过旋转控制器或调节器来实现。
此调速回路的优点在于它简单易用，回路设备成本较低，调节灵活快捷；缺陷在于以阻值变换为手段，能调节的范围较小，转速的稳定性和精度较低。
所以电阻型调速回路在简单隔离和对转速要求不高的场合常常用，但对转速精度要求较高的场合不太适合。
二、电压型调速回路电压型调速主要是靠限流原理来实现的。
因为限流电路内的电流大小可以控制，所以可以通过调整限流电路中的元器件参数来影响流出电机的电流，从而影响电机的负载转矩。
因为电机的转矩正比于电流，并且根据法拉第定律，变压器二次侧的电压平均值等于电机电压，所以，限流电路可以通过改变变压器二次侧电压的大小来改变电机所受到的电流和负载转矩，回路也就得以实现了调速目的。
电压型调速回路的优点在于调节范围比电阻型调速回路更广且转速稳定性更高，回路稳定工作是取决于大功率有源元件稳定电源电压，具有高的稳定度；缺陷在于限制了传输功率并存在能量损失等问题，同时调节速度相对来说较慢，情况简单的场合使用。
三、电流型调速回路电流型调速通常指直流电机转速控制，它是一种基于调节电机工作电流来改变其转速的控制方式。
此方案需要使用一个高功率电子元件来直接控制电机并调节输出电流，这个高功率元件的工作原理与晶体管或IGBT的实现方法类似。
调速回路
v qt3 qt2 qt1 Fmax F
可见回路中的kv不受负载的 影响，只要加大液压缸的 面积A1减少泵的泄漏就可 能提高速度刚性。 4、应用场合： 适用于负载功率大，运 动速度高的场合，如推土 机、升降机、插床、拉床 等。
二、泵—缸式闭式调速回路
1-- 辅助泵 2-- 溢流阀 3-- 换向阀 a 7 4-- 液动阀 5-- 单向阀 b 6-- 安全阀 7-- 变量泵 6 5 9 8 8-- 安全阀 4 9-- 单向阀
工作原理：通过流量控制阀控制流入执行元件或从 执行元件流出的流量以调节其速度。 按其在工作中泵出口压力是否随负载变化分为：
{ 变压式节流调速回路：旁路
定压式节流调速回路：进口、出口
（一）定压式节流调速回路：
定量泵+溢流阀，泵压力经溢流阀调定不随负载而 变。 1、进油节流调速回路 如图，pp、qp一定， 通过调节节流口的 大小，改变进入液 压缸的流量，即可 调节缸的速度。泵 多余流量经溢流阀 回油箱，故无溢流 阀则不能调速。
4、应用场合：适用于对运动平稳性要求较高，功率较大 的系统如插、拉、刨等机床的主运动系统。
第三节 容积调速回路
工作原理：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的运动速度。 特点：此回路，由于液压泵输出的油液直接进入执行元件， 没有溢流损失和节流损失，而且工件压力随负载变化而变化， 因而效率高，发热少。 缺点：变量泵和变量马达结构比较复杂，成本较高。 使用场合：用于负载功率大，运动速度高的液压系统中如拉 床、龙门刨床系统、工程机械、矿山机械等. 分类：1）按油液循环方式不同，分为：开式、闭式。
液压缸的输出功率：
P1=F*v=p1*q1=(qp- q)p1
可见回路中的kv不受负载的 影响，只要加大液压缸的 面积A1减少泵的泄漏就可 能提高速度刚性。 4、应用场合： 适用于负载功率大，运 动速度高的场合，如推土 机、升降机、插床、拉床 等。
二、泵—缸式闭式调速回路
1-- 辅助泵 2-- 溢流阀 3-- 换向阀 a 7 4-- 液动阀 5-- 单向阀 b 6-- 安全阀 7-- 变量泵 6 5 9 8 8-- 安全阀 4 9-- 单向阀
工作原理：通过流量控制阀控制流入执行元件或从 执行元件流出的流量以调节其速度。 按其在工作中泵出口压力是否随负载变化分为：
{ 变压式节流调速回路：旁路
定压式节流调速回路：进口、出口
（一）定压式节流调速回路：
定量泵+溢流阀，泵压力经溢流阀调定不随负载而 变。 1、进油节流调速回路 如图，pp、qp一定， 通过调节节流口的 大小，改变进入液 压缸的流量，即可 调节缸的速度。泵 多余流量经溢流阀 回油箱，故无溢流 阀则不能调速。
4、应用场合：适用于对运动平稳性要求较高，功率较大 的系统如插、拉、刨等机床的主运动系统。
第三节 容积调速回路
工作原理：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的运动速度。 特点：此回路，由于液压泵输出的油液直接进入执行元件， 没有溢流损失和节流损失，而且工件压力随负载变化而变化， 因而效率高，发热少。 缺点：变量泵和变量马达结构比较复杂，成本较高。 使用场合：用于负载功率大，运动速度高的液压系统中如拉 床、龙门刨床系统、工程机械、矿山机械等. 分类：1）按油液循环方式不同，分为：开式、闭式。
液压缸的输出功率：
P1=F*v=p1*q1=(qp- q)p1
调速回路
南昌大学
限压式变量泵和调速阀、背压阀的调速回路（书上称定压式容积节流 调速回路）
曲线ABC是限压式变量泵的压力－流量特性，曲线CDE是调速阀在某一 开度时的压差－流量特性，点F是泵的工作点。这种回路无溢流损失，但 有节流损失，其大小与液压缸的工作压力有关。 仅调速回路效率 η＝p1q1/ppqp=p1/pp 总的回路效率 液压缸工作腔压力
路常称为恒转矩调速回路。
回路的速度刚性受负载变化
影响的原因 随着负载增加， 因泵和马达的泄漏增加，致 使马达输出转速下降。 回路的调速范围 Re≈40。
南昌大学
定量泵—变量马达闭式调速回路 泵的转速 np 和排量VP视为常数，改变马达的排量VM可使马达
转速 nM 与 VM 成反比，马达的输出转矩 TM 与VM 成正比，马 达的输出功率PM不会因调速而发生变化，所以这种回路常称为 恒功率调速回路。
多执行元件控制回路— 控制几个执行元件间的工作循环。
南昌大学
速度控制回路
速度控制回路是讨论液压执行元件速度的调节和变换的 问题。 1、调速回路 调节执行元件运动速度的回路。分为无 级变速型调速回路和有机变速型调速回路。前者又分为
定量泵供油系统的节流调速回路 变量泵（变量马达）的容积调速回路 容积节流调速回路
南昌大学
一、定压式节流调速回路
使用定量泵并且必须并联一个溢流阀，泵的压力 由溢流阀调定后，基本保持不变。回路中液压缸 的流量由节流阀调节，而多于油量由溢流阀流回 油箱。其中流量控制阀起流量调节作用，溢流阀 起压力补偿或安全作用。 下面分析定压式节流调速回路的速度负载特性、 功率特性。分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道 压力损失和执行元件的机械摩擦等。设节流口为 薄壁小孔，节流口压力流量方程中 m＝1/2。 机械特性（即速度负载特性、速度刚性 ）、功率 特性（自身功率损失、功率损失分配情况、效 率）、调速特性（调速范围）
液压传动第8章-调速回路new
受AT1旳变化影响旳。
10
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响旳程度，它是回路对负载变化抗 衡能力旳一种阐明。
某处旳斜率↓→kv↑→机械特征越硬→活塞 运动速度受负载变化旳影响↓→活塞在负载下 旳运动越平稳。
11
影响kv旳原因： 1、当AT1不变时，F↓→kv↑ 2、当F不变时，AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp，A1，φ旳变化受其他条件旳限制)
25
29
三、节流调速回路工作性能旳改善
使用节流阀旳节流调速回路，机械 特征都比较软，变载下旳运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺陷，回路中旳 流量控制元件能够改用调速阀或溢流节 流阀。
上述这些性能上旳改善都是以加大 整个流量控制阀旳工作压差为代价旳 （一般工作压差至少须0.5MPa，高压调 速阀则须1MPa）。
46
§7-4 三类调速回路旳比较和选用
一、调速回路旳比较 液压系统中旳调速回路应能满足如下旳某
些要求，这些要求是评选调速回路旳根据。 1、能在要求旳调速范围内调整执行元件旳工作
速度。 2、在负载变化时，已调好旳速度变化愈小愈好，
并应在允许旳范围内变化。 3、具有驱动执行元件所需旳力或转矩。 4、使功率损失尽量小，效率尽量高，发烧尽量
式中：Rp — 变量泵旳调整范围； q — tmax 变量泵旳最大理论流量。
34
(二)、泵 — 缸式闭式容积调速回路
1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀
37
35
某些元件在回路中旳作用
1、双向变量泵：除了给液压缸供给所需旳 油液外，还能够变化输油方向，使液压 缸运动换向(换向过程比使用换向阀平稳， 但换向时间长)。
10
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响旳程度，它是回路对负载变化抗 衡能力旳一种阐明。
某处旳斜率↓→kv↑→机械特征越硬→活塞 运动速度受负载变化旳影响↓→活塞在负载下 旳运动越平稳。
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影响kv旳原因： 1、当AT1不变时，F↓→kv↑ 2、当F不变时，AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp，A1，φ旳变化受其他条件旳限制)
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三、节流调速回路工作性能旳改善
使用节流阀旳节流调速回路，机械 特征都比较软，变载下旳运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺陷，回路中旳 流量控制元件能够改用调速阀或溢流节 流阀。
上述这些性能上旳改善都是以加大 整个流量控制阀旳工作压差为代价旳 （一般工作压差至少须0.5MPa，高压调 速阀则须1MPa）。
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§7-4 三类调速回路旳比较和选用
一、调速回路旳比较 液压系统中旳调速回路应能满足如下旳某
些要求，这些要求是评选调速回路旳根据。 1、能在要求旳调速范围内调整执行元件旳工作
速度。 2、在负载变化时，已调好旳速度变化愈小愈好，
并应在允许旳范围内变化。 3、具有驱动执行元件所需旳力或转矩。 4、使功率损失尽量小，效率尽量高，发烧尽量
式中：Rp — 变量泵旳调整范围； q — tmax 变量泵旳最大理论流量。
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(二)、泵 — 缸式闭式容积调速回路
1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀
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某些元件在回路中旳作用
1、双向变量泵：除了给液压缸供给所需旳 油液外，还能够变化输油方向，使液压 缸运动换向(换向过程比使用换向阀平稳， 但换向时间长)。
(液压与气压传动)第8章调速回路
定压式节流调速回路的承载能力 是不受节流阀通流截面积变化影 响的—图中的各条曲线在速度位 零时都汇交到同一负载点上。
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度，可以用回路速度刚性这个指标来评定， 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明，它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a）
b）
定压式节流调速回路 a）进口节流式 b）出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系：
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度； q1——流入液压缸的流量； A1——液压缸工作腔有效工作面积；
3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化， 当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才 会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中，Pp为回路的输入功率；P1为 回路的输出功率；ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失；qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故 又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油 压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度，可以用回路速度刚性这个指标来评定， 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明，它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a）
b）
定压式节流调速回路 a）进口节流式 b）出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系：
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度； q1——流入液压缸的流量； A1——液压缸工作腔有效工作面积；
3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化， 当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才 会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中，Pp为回路的输入功率；P1为 回路的输出功率；ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失；qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故 又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油 压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
容积调速回路和几种其他调速回路
一,变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二,定量泵变量马达容积调速回路 三,变量泵和变量马达容积调速回路
一,变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成,回路原理见下图. 量泵与定量马达组成,回路原理见下图.左 图为结构简图,右图为回路原理图. 图为结构简图,右图为回路原理图.
图9-5
变量泵定量马达容积调速回路
结束
回路的工作特性: 回路的工作特性: 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0) 由于此回路中既可用变量泵调速,又可 由于此回路中既可用变量泵调速, 用变量马达调速, 用变量马达调速,因此要合理利用上述两种 调速回路的优点,克服其缺点, 调速回路的优点,克服其缺点,以达到既可 扩大调速范围(一般可达i=100左右),又 左右), 扩大调速范围(一般可达 左右),又 使其换向平稳, 使其换向平稳,一 般 采用分段调速的方法. 采用分段调速的方法. 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 线如图所示. 线如图所示.
§ 9-2 容积节流调速回 容积节流调速回路是采用特定的变量泵 路
和调速阀组成, 和调速阀组成,它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点.无溢流损失,效率较高, 调速回路的优点.无溢流损失,效率较高, 低速稳定性好,调节方便, 低速稳定性好,调节方便,广泛应用于机床 液压系统. 液压系统.
一,限压式变量泵和调速阀的调速回路 二,稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路 三,压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四,调速回路的比较和选择
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三,变量泵和变量马达容积调速回路
三种调速回路的工作原理
三种调速回路的工作原理
调速回路是在工业控制中常用的一种电路，它可以调节电机的转速，以达到控制设备运行的目的。
根据不同的调速方式，调速回路可以分为三种类型：电压调速回路、电流调速回路和频率调速回路。
电压调速回路是最常见的一种调速方式，它通过改变电机的电压大小来实现调速。
在电路中，通过变压器、晶闸管等组件将电源电压变换成满足电机需要的电压，从而改变电机的转速。
这种方式不仅简单可靠，而且价格低廉，因此在很多场合被广泛应用。
电流调速回路是另一种常见的调速方式，它是通过改变电机的电流大小来实现调速。
在电路中，通过变压器、晶闸管等组件限制电机的电流大小，从而影响电机的转速。
相较于电压调速回路，这种方式可以更精准地控制电机的转速，因此被广泛应用于一些对转速要求较高的场合。
频率调速回路是利用电子器件将交流电源的频率改变来实现调速。
在电路中，通过变频器等组件将电源电压的频率变换成满足电机需要的频率，从而改变电机的转速。
这种方式可以实现精细的调速控制，但价格相对较高，多用于对调速要求特别高或需要精细控制的场合。
总的来说，三种调速回路各有优缺点，根据不同的场合和需求选择合适的调速方式才能发挥最佳的效果。
- 1 -。
速度控制回路
液压、液力与气压传动技术
用于各种类型液压操作系统中。 缺点：压力油通过节流口和从旁路流回油箱均有能量损失，导致
系统发热和效率降低。 （1）进口节流调速回路
进口节流调速回路如图7.14所示。
Page ▪ 3
速度控制回路
节流阀串接在液压缸的进油路 上，用它来控制进入液压缸的流 量，调节液压缸的运动速度。多 余流量经溢流阀流回油箱。泵的 供油压力由溢流阀调定。
图3 用行程阀的快慢速换接回路
速度控制回路
2、两种慢速的换接回路
图4所示为二调速阀串 联的两次工进速度切 换回路。
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图4 二调速阀串联的两工进速度换接回路
速度控制回路
图5所示为二调速阀并联的两工进速度换接回路。
Page ▪ 20
图5二调速阀并联的两工进速度换接回路 1.主换向阀；2，3.阀；A，B.调速阀
图2 蓄能器供油快速运动回路
速度控制回路
1.3速度换接回路
1、快速与慢速的切换回路 图3所示的是一种采用行程阀的快慢速换接回路。 优点：回路的快慢速换接比较平稳，换接点的位置比较准确。 缺点：是不能任意改变快慢行程的位置，管路连接较为复杂。
Page ▪ 17
Page ▪ 18
速度控制回路
1.液压泵； 2.换向阀； 3.液压缸； 4.行程阀； 5.单向阀； 6.节流阀。
此外无背压，同样不能承受负值载荷，工作平稳性也差。
Page ▪ 6
速度控制回路
上述三种回路速度均存在速 度受负载影响大，变载荷下的 运动平稳性都比较差的缺点。 为了克服这个缺点，回路中的 节流阀可由调速阀来代替。
Page ▪ 7
图7.16 旁路节流调速回路
速度控制回路
气动-速度控制回路
单向节流阀 与行程阀配 合使用的缓 冲回路。
快速排气阀 和溢流阀配 合使用的缓 冲回路。
3.气液联动速度控制回路
作用
由于空气具有易压缩膨胀的特性，当负载变化较 大时，为获得准确而平稳的速度，通常可采用气 液联动速度控制回路。
（1）气液阻尼缸调速回路
在气液阻尼缸中，气缸是动 力缸，油缸是阻尼缸，气缸 与阻尼缸串联联接。
活塞的慢进运动速度通过节流阀 2控制气缸的右腔与气液转换器 间油液的流量调节。
双作用缸 慢进快退 的回路
当挡快压下行程阀6时，活塞实现快慢速换接。
可以实现快 慢速换接的 慢进快退的 回路
问题分析
按下旋钮，二位五通阀在左位工作， 气缸左腔通过单向阀进入压缩空气， 右腔气体通过节流阀而后经过换向 阀排气，前进速度由右侧节流阀调 定。再次按下按钮，二位五通阀在 右位工作，气缸右腔通过单向阀进 气，左腔气体通过节流阀而后经过 换向阀排气，返回速度亦由左侧节 流阀调定。
速度控制回路
形式
由于气压传动的速度控制所传递的功率一般 较小，故通常采用节流调速。
1.单作用气缸调速回路
两个单向 节流阀反 向安装。
用两个单向节流阀分别控制活塞杆的升降速度。
气缸快 速返回。
2.双作用缸速度控制回路 （1）单向调速回路。
进气节流
排气节流
（2）双向调速回路
在气缸的进、排气口均装设节流阀进行调速的回路。
排气节 流阀。
（3）慢进快退回路
控制活塞杆伸出时采用排气节流控制，活塞 杆慢速伸出；活塞杆缩回时，无杆腔余气经快 排阀排空，活塞杆快速退回。
慢进快 退回路
（4）缓冲回路
对于气缸行程较长速度较快的应用场合，可以 通过回路来实现缓冲。