Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
(Hilfsölstrom), haben sehr hohe Verstärkungen zwischen Eingangs- und Aus-
gangsleistung und sind für sehr hohe dynamische Anforderungen geeignet (siehe
z. B. Einsatz für Hydropulsmaschinen). Leider sind sie teuer, benötigen eine sehr
gute Filterung und verursachen hohe Energieverluste.
Der Wunsch, einfachere und billigere proportional wirkende Ventile zu verwen-
den, die auch für raue Einsatzbedingungen geeignet sind, führte zunächst zur
Entwicklung von entfeinerten „Industrie-Servoventilen“ [5.4]. Sie arbeiten wie die
Ur-Servoventile in der ersten Stufe mit
Torque-Motoren
als elektromechanische
Wandler, seltener mit
Tauchspulen
(beides s. u.). Das Bestreben nach weiterer
Vereinfachung mit Zugeständnissen an Dynamik und Verstärkung führte zur
Entwicklung der
Proportionalventile
. Diese werden von einem
Gleichstrommag-
neten
direkt so angesteuert, dass dessen Kraft oder Weg proportional zum einge-
gebenen elektrischen Signal ist. So wird über das Ventil ein diesem Signal (meist
dem elektrischen Strom) proportionaler Volumenstrom oder Druck erzeugt.
Wegen der o. g. geringen Kraftdichte von Magneten wurden in letzter Zeit auch
schon
Piezo-Aktoren
entwickelt.
Die übliche Unterteilung proportional wirkender Ventile in Servoventile und Pro-
portionalventile ist historisch so gewachsen. Die zugehörigen elektromechani-
schen Wandler werden im Folgenden behandelt.
5.1.3.2 Torque-Motoren
Torque-Motoren (0,02-4 W [5.6])
gibt es in verschiedenen Ausführun-
gen, insbensodere hinsichtlich der
Erzeugung des Magnetfeldes und
der Aufhängung ihres Ankers [5.3].
Bei dem Konzept nach
Bild 5.5 a
ist
der Anker (1) auf einer Biegefeder (2)
so gelagert, dass er eine schwache,
(reibungsfreie) Drehbewegung zwi-
schen den Polen eines Permanent-
magneten (3) ausführen kann. Wer-
den die Spulen des Ankers von ent-
gegengesetzten, aber gleich großen
Strömen durchflossen, so heben sich
die Magnetfelder der Spulen in der gezeichneten Neutralstellung des Ankers auf.
Erst wenn eine Differenz zwischen den beiden Spulenströmen herrscht, verdreht
sich
der
Anker
gegen die Kraft der Biegefeder.
Bei der Ausführung nach
Bild 5.5 b
Bild 5.5:
Torque-Motoren
