RELIANCE 78091-51R 7809151R

{步進電機與伺服電機性能比較}

步進電機作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術有著本質的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同
兩相混合式步進電機步距角一般為 1.8°、0.9°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機通過細分后步距角更小。如三洋公司（SANYO DENKI）生產(chǎn)的二相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標準2000線編碼器的電機而言，由于驅動器內(nèi)部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/8000=0.045°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
二、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。
交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整。
三、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。
四、過載能力不同
步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以三洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的二到三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。
五、運行性能不同
步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉的現(xiàn)象，停止時轉速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。
六、速度響應性能不同
步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以山洋400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。
綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當?shù)目刂齐姍C。

一、產(chǎn)品說明

1. JK3PSZT系列靜態(tài)開關是晶體模組產(chǎn)品，是為靜態(tài)電容器組基礎建造的模組，達到功率因數(shù)校正用途。這些電容器組使用晶閘管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸器連接每個大組電容器并且他們是理想的設施哪里漏電流受損快速和大的波動（負載變化的間隔可以從瞬間到8秒或10秒）。
 
2. JK3PSZT系列的靜態(tài)開關單位被設計成連接和斷開電容器以毫秒為單位。
它們可以用來構建在電容器的各種步驟，或為個別的負載補償，必須獲得即時補償由于連接或斷開的缺陷，例如: 在焊接設備，起重機，升降機等

3. 自動電容組靜態(tài)系統(tǒng)盤-JK3PSZT系列電容器組靜態(tài)系統(tǒng)，為電網(wǎng)脈動負載校正功率因數(shù)目的而設計。電源里的變化相對比較快（毫秒），為了開關操作完美投入或段開，以至于透過晶閘管控制，再連接到一個電壓控制電路板，以便連接和斷開電容器實行零電壓差動作。
預防連接和斷開步驟之間的瞬變電流，獲得負載波動即時的回應。

4. 電容器組靜態(tài)系統(tǒng)的功能和優(yōu)勢，這種補償系統(tǒng)的功能或優(yōu)勢，如下：
  (1)立即回應補償?shù)囊蟆?br />   (2)功率因數(shù)校正回應時間，可以是一個單一網(wǎng)絡頻率周期，以此方式實現(xiàn)幾乎瞬間的補償。
  (3)消除啟動電容器的銜接所產(chǎn)生的瞬變電流.
  (4)發(fā)生在電壓網(wǎng)絡銜接匹配電容器時，當部分或完全加載時，如看到Fig.1。

二、功能說明

1. 具有RST各相保險絲斷路指示燈，并提供異常輸出接點，可做系統(tǒng)緊急控制之用。

2. JK3PSZT系列的靜態(tài)開關單位，連接和斷開電容器以毫秒為單位。

三、規(guī)格說明

1.主電源電壓: AC 208-240V/ 380-480V/ 500-600V ±10%

2.輔助電壓: AC 220V±15% 50/60Hz

3.額定電流: 35A-400A

4.工作頻率: 47-63Hz

5.輸出方式: 零點輸出

6.輸入控制訊號: 1、AC電壓控制(220VAC±15%)。2、DC電壓控制(12-24VDC)。3、接點控制。

7.輸出電壓范圍: 0-100%

8.使用環(huán)境: -10 度-50 度 濕度 90%RH以下

9.絕緣阻抗: 20 MΩ 以上(電源與外殼間)、20 MΩ 以上(輸入信號與外殼間)

10.耐壓強度: 電源與外殼間 2500VAC/1分鐘、電源與輸入信號 1000VAC/1分鐘

了解LOGO!
第一次接觸LOGO！是在一個熱電項目的化學水處理控制系統(tǒng)中，它小巧的外觀、靈活的配置給人留下了深刻的印象。接下來在西門子自動化與驅動事業(yè)集團組織的各種巡展及相關行業(yè)自動化展會中頻頻與其相遇。特別是在2005年參加西門子自動化專家會議上聆聽了部分專家講述的LOGO!在相關行業(yè)領域中的應用之后，為此后我們的項目應用開拓了思路。先后圍繞電力企業(yè)的發(fā)電領域及發(fā)電機組廢棄物綜合利用領域積極開展了LOGO!的應用，為企業(yè)節(jié)能降耗，走綠色環(huán)保之路奠定了良好基礎。

選擇LOGO!
發(fā)電機組輔助系統(tǒng)主要為整個機組的安全穩(wěn)定運行提供可靠保障，是機組的重要組成部分。其中，空氣壓縮系統(tǒng)主要應用于機組的物料輸送、鍋爐吹灰、設備冷卻、樹脂顆?；旌锨逑醇皻鈩釉刂频阮I域。復合式干燥器主要為空氣壓縮系統(tǒng)進行空氣干燥。根據(jù)發(fā)電機組所處工業(yè)環(huán)境的要求，對空氣壓縮系統(tǒng)的干燥過程控制須具有安全、穩(wěn)定、可靠、便捷等特性。

當前可編程控制器（PLC）是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)控制設備，已成為電氣控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心，本項目選擇采用SIEMENS LOGO!作為控制系統(tǒng)，對復合式干燥器的工藝過程進行控制，具有抗干擾能力強、結構簡單、經(jīng)濟可靠、小巧靈活、使用方便、通用性強等優(yōu)點， 可輕松簡便的實現(xiàn)對空氣壓縮系統(tǒng)干燥過程的控制。同時，LOGO!功能強，易于操作，且編程簡單，維護方便，并配有通訊接口，可方便各級連接，在應用過程中具有較高的性價比，可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)低成本運行的自動控制與監(jiān)測。
 
應用LOGO!
（1）應用簡述
華電青島發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機組空壓機房冷干機主要由冷凍干燥器、過濾器、吸附干燥器及其控制系統(tǒng)組成。

潮濕的熱空氣首先進入冷凍干燥器部分的預冷器，在此被外流的冷空氣預冷，預冷器的作用一方面是冷量的回收利用，另一方面則是保證有效供氣量，降低回流空氣的相對濕度，預冷后的空氣在蒸發(fā)器中被進一步冷卻至1.7℃，壓縮空氣的冷卻使水蒸氣進一步冷凝下來，含有液態(tài)水的壓縮空氣進而進入高效離心式液氣分離器，在離心力和重力作用下，水分被分離并從自動排放裝置排放。

經(jīng)過冷凍干燥處理后的壓縮空氣接著進入吸附干燥部分，然后成為達到露點指標要求的干燥空氣，并再次流經(jīng)預冷器，使自身溫度升高，基本恢復為原先的體積流量供用戶使用。復合式干燥器中的吸附干燥部分采用雙塔結構，利用變壓吸附的機理，實現(xiàn)再生以及連續(xù)工作的目的。

該系統(tǒng)的核心控制部分采用了SIEMENS LOGO!智能邏輯控制器及觸摸顯示屏?？刂茖ο蟀ㄒ慌_冷凍式干燥器，一臺無熱再生干燥器，為了使制冷系統(tǒng)安全運行，控制系統(tǒng)采取了多重保護措施，對各關鍵參數(shù)進行監(jiān)控，一旦發(fā)生異常，立即報警并保護停機。在系統(tǒng)正常運行時，可監(jiān)視制冷系統(tǒng)各監(jiān)測點溫度、無熱再生干燥塔工作狀態(tài)等。另外，干燥機組為DCS提供：干燥器的運行信號，停止信號，故障信號，遠程狀態(tài)信號。干燥器機組接收DCS信號：遠程啟動信號，遠程停止信號，聯(lián)鎖空壓機運行信號。

利用SIEMENS LOGO!實現(xiàn)對復合式干燥器的控制，實踐使用結果表明：該系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠，效率高，空氣壓縮系統(tǒng)中的水分大幅度降低，其應用為發(fā)電機組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行奠定了基礎，為企業(yè)節(jié)能降耗發(fā)揮了重要作用。

（2）工藝流程介紹
無熱再生空氣干燥器是根據(jù)變壓吸附的原理，采用逆流無熱再生的方法，雙塔切換，一塔吸附，另一塔再生，相互交替工作。利用壓力越高，吸附劑吸附的水蒸氣量越多的特性，使吸附劑在壓力下吸附，并利用吸附的熱反應，使吸附劑獲得吸附熱。然后，將已干燥空氣的一部分，通過節(jié)流、減壓引接到待再生的干燥塔內(nèi)，有效地利用該塔吸附劑床層中仍保留的吸附熱，對吸附劑所吸收的水分進行脫附干燥而完成再生，達到無熱再生的目的。

工藝流程如下圖：
干燥器上的干燥塔成對配置，交替工作。標準工作周期為10分鐘。一個工作周期的工作狀況如下：
表1

時間（分鐘）
 0-4.5
 4.5-5
 5-9.5
 9.5-10
 
（1）塔
 吸附
 吸附
 再生
 充壓
 
（2）塔
 再生
 充壓
 吸附
 吸附
 
（3）系統(tǒng)硬件配置
系統(tǒng)主要硬件配置為SIEMENS LOGO!230RCL，如下圖：
（4）軟件開發(fā)
SIEMENS LOGO！編寫程序簡單方便，可以用PC 機專用的LOGO！編程軟件編程下載，也可在現(xiàn)場用LOGO！一體的操作面板（帶按鍵和液晶顯示）輸入?？刹捎矛F(xiàn)場手動輸入的方法實現(xiàn)LOGO！的編程。LOGO！的編程語句是用功能塊和邏輯圖來表達的。
控制模塊的控制時序圖如下圖：
（5）使用LOGO! 的體會
本文討論了基于SIEMENS LOGO！智能邏輯控制器的發(fā)電機組輔控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，充分發(fā)揮了該系列控制器性能優(yōu)異、配置靈活、控制可靠、編程方便以及便于現(xiàn)場調試的優(yōu)點。在實際應用中，該系統(tǒng)運行效果良好，具有較高的自動化水平，實現(xiàn)了設計目標與要求，為機組的安全穩(wěn)定運行提供了可靠保障。同時，該項目也獲得了業(yè)內(nèi)專家及用戶的一致好評，具有一定的推廣價值。

圖2 工藝流程圖

圖3 系統(tǒng)控制柜

圖4 控制系統(tǒng)硬件配置圖

現(xiàn)貨 全球最低價
現(xiàn)貨 意想不到的折扣

現(xiàn)貨
序號 品牌  規(guī)格 型號 數(shù)量
1 西門子摩爾 CCM+4M QLCCM24AAN 16418-41/1 3
2 西門子摩爾 CCM+2M QLCCM22AAN  16418-31/1 8
3 西門子摩爾 CDM QLCDM024DCBAN  16809-41/3 27
4 西門子摩爾 CDM QLCDM024DCBAN 16809-41/1 26
5 西門子摩爾 CDM QLCDM024DCBAN  16809-41/2 4
6 西門子摩爾 VIM QLVIMBCN  16171-123/9 14
8 西門子摩爾 VIM QLVIMBCN 16171-123R/9 1
9 西門子摩爾 CAM QLCAMAAN 16404-1/1 3
10 西門子摩爾 ACM  39ACM24BDN  16139-205/1  4
11 西門子摩爾 VIM  39VIMCBN 16171-121/04 5
12 西門子摩爾 VIM  39VIMCBN 16171-121/03 2
13 西門子摩爾 SAM  39SAMCAN  16133-71/1R 1
14 西門子摩爾 SAM  39SAMCAN 16133-71/02 1
15 西門子摩爾 SAM  39SAMCAN 16133-71/03 3
17 西門子摩爾 EAM 39EAMCAN 16154-101/01 4
18 西門子摩爾 EAM 39EAMNAN 16154-1/04 1
19 西門子摩爾 EAM 39EAMCBN 16154-93/1 1
20 西門子摩爾  連線  54
21 西門子摩爾  機架  11

GE IC670MDL640J 6

GE IC670ALG240-JC 2

GE IC670MDL740J  7

GE IC670GB1002G  20

GE IC670ALG620-JD 1

GE IC670ALG330-JB 7

FOXBORO P0922YU  1

本特利 3300/20 8

       3300/10. 1
 
       3300/03.  2

       3300/36   4

       3300/16   4

       3300/14   2

       3300/01.  1

浙大中控卡件

SP316  92

SP322  48

SP233  30

SP314  49

SP313  60

SP363  9

SP221  26

SP000  3

機架   17

REXROTH  0608720040   1

REXROTH  0608820103   1

AMAT     BCG450-SD    1

ABB       NAIO-03     1

KUKA    MFC2 (00-108-766)  1   
 
KUKA    DSEIBS-C33(00-117-336) 1

A-B   1756-IF6I/A  5

A-B   1746-NI8/A   2

A-B 2711-T10G8/B 1

A-B 1336-MOD-KB010 3

ICS TRIPLEX (Rockwell) T8431

ICS TRIPLEX (Rockwell) T8403

ICS TRIPLEX (Rockwell) T8151B

ICS TRIPLEX (Rockwell) T8310

Rockwell / ICS Triplex T8461

ICS TRIPLEX (Rockwell) T8431

UniOP ELT-VGA-0045 1 

Bosch  PL6-AGC2    1

Slimpak G468-0001  2  

ABB     RT480      1

TRICONEX  ：3625  6個
            3700A 6個
            3511  3個
            3721  2個
            8312  7個
            3704E 3個

FOXBORO  FBM206 訂貨號P0916KF-0B 
                型號 P0916JQ 2

Woodward 9907-164  1

A-B 1756-L1M1/A  4

A-B 1756-L64/B

Siemens 505-6660 4

Multilin  PLUS-120-S-A20  3

FOXBORO   P0916DB         3

A-B       1756-L75/A      1

A-B       1756-L72        1

A-B 1746-NO4I/A 5

A-B 1756-L62/B  4

A-B 1756-M08SE  2

F3PU06-0N  數(shù)量 9
F3PU10-0N  數(shù)量 9
F3SP21-0N  數(shù)量 18
F3YD64-1A  數(shù)量 22
F3XD64-3N  數(shù)量 21
F3LC21-1N  數(shù)量 18
F3NC02-0N  數(shù)量 10
F3NC01-0N  數(shù)量 9
F3WD64-3N  數(shù)量 5
F3BU06-0N  數(shù)量 18

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衢州元立金屬制品有限公司

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重慶鋼鐵股份有限公司