액추에이터·솔레노이드 Q&A

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허둥	(2017-12-27 10:25:12, Hit : 1005)

솔레노이드 밸브 제어 관련 질의 사항

안녕하세요

최근 업무상 솔레노이드 밸브를 처음 접하는 초보입니다.

전문가님들의 조언을 얻고자 이렇게 글을 작성하는 바, 많은 도움 부탁 드리겠습니다.

질문 사항은 아래와 같습니다.

1. 압력 제어 밸브 ( LFS / PPV ) 관련

    - 변속기에 양산 적용 되는 압력 제어 밸브를 시험 중에 있습니다. 입력 되는 전류에 따라 제어 압력이
       가변 및 Regulating 되는 밸브로 이상 현상 및 질의 사항은 아래와 같습니다

     1) 밸브 공급 압력을 고정 ( 22 Bar ) 시킨 조건에서 전류를 Step 인가 時 압력이 유지 되지 못하고
         불규칙하게 흔들리며 무너지는 현상의 원인에는 어떤 것이 있으며 어떠한 개선 대책이 있는지요?
         (굉장히 낮은 속도로 불규칙하게 변동 )
        밸브는 범용 드라이버를 활용한 정전류 제어를 실시 ( 초퍼 Freq= 2000 Hz / 디더 제어 Off ) 하였으
        며 초퍼 및 디더 제어를 변경해 보아도 해당 현상은 특별히 개선 되지 않았습니다.  몇 줄만의 설명
        으로는 이해하기 쉽지 않으 실 수 있겠지만 의견 부탁 드립니다.

     2) 압력 제어 밸브를 장착 이후 튜닝 해야 하는 이유?
         기본적으로 공급압력이 일정하게 유지 된다고하면 입력 전류당 발생된느 압력은 ( PI Curve ) 밸브
         의 Spec으로 정의됩니다. 그런데 시스템에 밸브를 장착 이후 밸브의 압력 제어를 위한 튜닝을 별
         도로 진행 해야 하는 이유 ( PI Curve가 Spec과 달라지는 )와 튜닝 요소들은 무엇이 있는지요?
         사양 대로라 하면 밸브에 정전류만 인가해 준다면 별도의 압력 피드백 제어 및 보상은 필요 없어
         야 하는 것이 아닌가요?
         사양서에 명시된 시험 조건에 대해서는 대부분 일치 시켰습니다 ( 온도 / 오일 종류 外 )

2. 압력 제어 밸브와 듀티 제어 밸브의 차이

     - 여러가지 솔레노이드 밸브 적용을 검토 하던 중 압력 제어 밸브와 듀티 제어 밸브를 고려 중에 있습
       니다. 듀티 제어 밸브를 작동 하던 中 문의 사항이 있어 아래와 같이 질문 드립니다.

      1) 압력 제어 밸브에서 사용하던 정전류 제어시 듀티 제어 밸브에서 제어 불가 현상이 발생하는 이유
          는 무엇인가요? ( 밸브 선형 제어가 불가하며 계측 전류가 과도하게 흔들림 )밸브에 흐르는 전류
          를 피드백 제어하여 정전류를 인가하는 방식과 PWM 듀티 인가로 전류를 만들어 제어하는 방식
          에 차이가 있는 것인지요. 해당 듀티 솔레노이드를 일반 DC 모터 제어기를 통해 구동한 결과 작동
          은 정상적으로 하는 것 처럼 보입니다.


      2) 듀티 솔레노이드 밸브의 제어 주파수 및 진폭 정격 전류 등을 확인 할 수 있는 방법이 있는지요
          타 변속기에 적용된 제품을 구동해 보는 중이라 밸브의 Spec을 입수하기 전입니다. 해당 항목 들
         을 알 수 있거나 적정점을 정할 수 있는 방법이 있는지요. 제어 주파수를 변동해 가면서 구동한 결
          과 발열이 엄청 심하게 발생하는 것을 확인 하였습니다. 이 부분도 의견 부탁 드립니다.

두서 없이 작성된 내용이지만 전문가님들의 소중한 의견 부탁 드립니다. 관련 내용에 대해 추가적인 지식을 얻을 수 있는 문헌이나 사이트도 함께 알려 주시면 감사하겠습니다

권기태 (2017-12-28 09:56:01)

먼저 질문내용이 초보자의 질문이 아닌것 같습니다. ^^
상세하게 질문을 해주셨지만, 질문만 보고는 내용파악이 애매한 부분도 있고,
경험했던 아이템이 아니라서 가능한 범위에서만 답변을 드리도록 하겠습니다.

1.
1) 압력 흔들림의 속도에 따라 다른 원인일 것으로 판단됩니다.
   원인으로는 스텝 전류변화에 순간에 솔레노이드 Armature 진동과 갑작스러운 유압변경에 대한 진동이
   있을 것으로 보입니다.

2) 피드백 제어의 경우는 PI 변수를 시스템에 맞추어 조정을 해주어야 합니다.
  따라서 제어밸브가 변경되면 제어밸브의 특성에 맞추어 튜닝을 해야 할 것으로 판단 됩니다.

2.
1) 사용하는 용어들이 달라서 확실치 않는데,
   압력제어밸브는 공급전압에 주파수를 인가해서 전류값을 선형적으로 조정하는 방식이고,
   듀티솔레노이드밸브는 아마추어를 실제 동작시켜 아마추어가 ON 된 시간과 OFF 시간비로
   제어를 하는 방식인가요?

2) PWM 제어에서 주파수는 솔레노이드의 인덕턴스, 저항 그리고 외부 구동회로의 콘덴서의 용량으로
  결정이 되어 집니다.
결국, 솔레노이드의 등가구동회로에 솔레노이드의 인덕턴스와 저항을 넣고 판단할 수 있다.

△ Sol 기동전압을 늘리기 위한 plunger 단면적 질문 [2]

▽ 소형 솔레노이드 밸브 소음 [3]