Драйвер дифференциальных электромагнитных клапанов с обратной связью по току

Блок драйвера клапанов ValveDriver A4 предназначен для управления системной дифференциальных электромагнитных клапанов в составе рулевой системы речных судов с водометным или винтовым приводом.

Блок имеет два независимых канала - правы и левый, каждый со своим стабилизатором напряжения питания и отдельным микроконтроллером, таким образом выход из строя одного из каналов не влияет на работоспособность другого.

Каждый из каналов имеет по два силовых (IGBT) модуля для управления двумя дифференциальными клапанами регулирующими подачу жидкости в гидроцилиндрах для движения гидроцилиндров влево или вправо соответственно.

На вход блок драйвера ValveDriver A4 принимает управляющие ШИМ сигналы для всех четырех клапанов. Частота входноно ШИМ сигнала может варьироваться от 50 до 1000 Гц. Скважность входного ШИМ сигнала задает скорость движения гидроцилиндров через управление пропускной способностью дифференциальных электромагнитных клапанов.

Упаравление дифференциальными клапанами осуществляется посредством подачи выходного ШИМ сигнала напряжением равным напряжению подаваемого на вход драйвера (обычно 24В). Скважность выходного ШИМ сигнала зависит от потребляемого тока, для чего в драйвере предусмотрены четыре датчика тока на Холловском эффекте (обратная связь по току). Формирование выходного ШИМ для подачи на дифференциальные клапаны осуществляется программным ПИД регулятором.

Настройки ПИД регулятора (отдельно для каждого клапана) хранятся во внутренней EEPROM памяти микроконтроллеров и могут быть изменены с помощью специальной утилиты. Набор настроек ПИД регулятора позволяет адаптировать для работы практически для любого дифференциального клапана. Так же возможна работа с обычными соленоидными (не дифференциальными) клапанами, при этом теряется возможность регулирования скорости движения гидроцилиндров.

Настройки ПИД регулятора предусматривают следующие параметры отдельно для каждого клапана:

- Частота выходного ШИМ (обычно 120Гц для исключения эффекта "заиливания").

- Минимальный ток на клапане, при котором клапан полностью закрыт (соответствует 0% скважности входного ШИМ).

- Максимальный допустимый ток на клапане (соответствует 100% скважности входного ШИМ).

- Параметры P, I и D для ПИД регулирования.

Помимо четырех основных силовых IGBT модулей в драйвере ValveDriver A4 предусмотрен еще один (пятый) модуль для управления вспомогательным электромагнитным клапаном, который автоматически открывается и закрывается в зависимости от открытия и закрытия основных клапанов. В рулевых гидросистемы таким клапаном обычно является перепускной (разгрузочный) клапан.

В блоке драйвера ValveDriver A4 имеется возможность подавать дискретный управляющий сигнал отдельно для каждого клапана, что позволяет подключать к системе ручное управление (с помощью ручных манипуляторвов, кнопок и т.д.). Дискретный управляющий сигнал имеет больший приоритет, по отношению к входному ШИМ сигналу.

На переднюю панель блока ValveDriver A4 выведена светодиодная индикация, дающая исчерпывающую информацию от входных и выходных сигналах.

Блок драйвера выполнен в герметичном (IP66) металлическом боксе. На верхней стенке бокса размещены разъёмы входных сигналов и разъём питания. Разъемы для подклчючения электромагнитных клапанов расположены на нижней стенке бокса блока ValveDriver A4. Все разъемы имеют металлическое вандалостойкое исполнение (IP67).

Электрические характеристики

- Напряжения питания на входе: от 12 до 36 В (DC).

- Максимальный допустимый ток на каждом из клапанов: 5А

- Частота входного ШИМ сигнана: от 50 до 1000 Гц.

- Частота выходного ШИМ сигнала: от 50 до 1000 Гц (не зависит от входной).

Вся силовая часть схемы драйвера имеет оптическую развязку от цифровой.

Более подробная информация от блоке ValveDriver A4 предоставляется по запросу.