西门子6ES7212-1BB23-0XB8大量库存

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1、直流伺服

直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机，其结构和原理与普通的他励直流电动机相同，只不过直流伺服电动机输出功率较小而已。

电枢控制:把控制信号加到电枢绕组上，通过改变控制信号的大小和极性来控制转子转速的大小和方向；磁场控制:把控制信号加到励磁绕组上进行控制。

直流伺服电动机进行电枢控制时，电枢绕组即为控制绕组，控制电压直接加到电枢绕组上进行控制。而励磁方式则有两种：一种用励磁绕组通过直流电流进行励磁，称为电磁式直流伺服电动机；另一种使用磁铁作磁极，省去励磁绕组，称为永磁式直流伺服电动机。

1.机械特性

改变控制电压uc，而机械特性的斜率不变，故其机械特性是一组平行的直线。

2.调节特性

调节特性是指在一定的转矩下电机的转速n与控制电压uc的关系。

由调节特性可以看出，当转矩不变时，如增强控制信号uc，直流伺服电动机的转速增加，且呈正比例关系；反之减弱控制信号uc减弱到某一数值u1直流伺服电动机停止转动，即在控制信号uc小于u1时，电机堵转，要使电机能够转动，控制信号uc必须大于u1才行，故u1 叫做始动电压.

电枢控制时的直流伺服电动机的机械特性和调节特性都是线性的，而且不存在“自转”现象.

2、交流伺服电动机

交流伺服电动机实际上就是两相，所以有时也叫两相伺服电动机。电机定子上有两相绕组，一相叫励磁绕组f，接到交流励磁uf上，另一相为控制绕组c，接入控制电压uc ，两绕组在空间上互差90°电角度，励磁电压uf和控制电压uc频率相同。

交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。当交流伺服电动机的励磁绕组接到励磁电流uf上，若控制绕组加上的控制电压uc为0时（即无控制电压）所产生的是脉振磁通势，所建立的是脉振磁场，电机无起动转矩；

当控制绕组加上的控制电压不为0，且产生的控制电流与励磁电流的相位不同时，建立起椭圆形旋转

磁场（若ic与if相位差为90°时，则为圆形旋转磁场），于是产生起动力矩，电机转子转动起来。如果电机参数与一般的单相异步电动机一样，那么当控制信号消失时，电机转速虽会下降些，但仍会继续不停地转动。伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋转的失控现象称为“自转”。

可以通过增加转子电阻的办法来消除“自转”。

   1  引言
    目前，根据国家要求，制药厂必须通过《药品生产质量管理规范》（GMP）认证。而GMP规定:
    第十五条 进入洁净室（区）的空气必须净化，并根据生产工艺要求划分空气洁净度等级。洁净室（区）内空气的微生物数和尘粒数应定期监测，监测结果应记录存档。
    第十六条 洁净室（区）的窗房、天棚及进入室内的管道、风口、灯具与墙壁或天棚的连接部位均应密封。空气洁净度等级不同的相邻房间之间的静压差应大于5帕，洁净室（区）与室外大气的静压差应大于10帕，并应有指示压差的装置。
    第十七条 洁净室（区）的温度和相对湿度应与药品生产工艺要求相适应。无特殊要求时，温度应控制在18～26℃，相对湿度控制在45～65%。
若达到这一要求，制药厂生产车间必须设置空气调节净化装置，用空调来实现车间内的温度、湿度达到相应标准。同时，空调系统还应保证车间内与相邻房间和室外大气的静压差达到GMP的要求，保证室内空气的洁净度。
温度、湿度的控制通过相应的加热、制冷和加/除湿装置实现，而若实现车间的微正压控制，就要借助变频器来实现。

    2  制药厂生产用空调工艺流程
    由于制药厂生产工艺的特殊性，其空调系统的工艺要求也有相应的特点。在其车间内，一般每个独立的生产区域均设置一台空调机组，相邻生产区域的空气不流通，以达到空气洁净度的要求。室外空气通过送风管道进入空调机组，经过相应的温度、湿度处理，并经过两级净化过滤，再由送风机送入送风管道，并分配到生产区域的各送风口。
    送风口一般设有高效过滤器，对空气进行第三级过滤，空气经由送风口进入生产区域。
    车间内还设有排风口和回风口，一部分室内空气经由排风口由排风机抽出室外，另一部分经由回风口回到空调机组进重复利用，如图1所示。

图1     制药厂生产用空调工艺流程图

    车间所设置的排风装置一般采用恒定转速的排风机，排风量可以看作是稳定的。对于室内外空气压差的干扰主要是车间门的开闭造成的空气流动。为保证室内外压差保持恒定，需要根据压差值的变化，及时调速送风量，维持车间进风量和出风量的平衡，达到恒压的目的。
    若要实现这种控制，可以调节风机的转速或送风阀的开度。而风阀开度的调节方式存在调节速度慢，调节精度低等缺点，并不适用于制药厂这种对控制精度要求很高的场合。所以，一般采用对送风机进行变频调速的方式，来实现制药厂房的微正压控制。
    3  制药厂车间微正压的实现
    在某药厂固体制剂车间中，共设置5台独立的空调机组，分别向相应的生产区域送风。送风机功率为45kW，配套艾默生网络能源有限公司EnyDrive EV2000-4T0450P型变频器。每个生产区域均设置一块微压差变送器，变送器采用西门子楼宇科技公司QBM65型微压差传感器。
    传感器设置在房间内空气流通较差的地方，以减小空气流动的干扰。微压差传感器有两个空气接口，正压端曝露在室内空气中，负压端用导压软管连接到室外，采集室内外的压差。并通过屏蔽电缆连接到变频器的反馈输入端子，变频器内设置要控制的微正压值，通过变频器内置的PID功能进行闭环调速控制,如图2所示。

 图2     车间微正压的实现结构图

    4  系统调试过程中出现的问题及解决方法
在系统调试时，发现变频器频率变化幅度较大，相应的房间内与室外的空气压差波动也很大，根据PID调节的特点，确定是参数整定不合理造成。经过多次调整，终于确定出合理的PID整定值。经过实际运行，在压差设定值为20Pa的情况下，实际微正压的波动幅度在5Pa以内，完全满足厂家的要求，达到了GMP的控制标准。
    5  结束语
目前，我公司采用变频器控制生产车间微正压的控制方式，已成功应用在三精制药固体制剂车间、哈药四厂新建厂房、伊利集团（大庆）乳业公司液态奶车间等多个制药、食品生产企业，运行情况稳定可靠。目前，这些企业均已通过国家药品生产质量管理规范认证（GMP）或食品生产管理认证，达到了国家规定的药品、食品生产企业的必备条件。

1、引言

    施工升降机是现代高层施工中与大型塔机相配合的必不可少的重要施工设备。特别是在高层、超高层建筑施工担任了极其重要的任务，对于保证施工工期与安全，降低施工成本，减轻劳动强度起着的作用。同时也是建筑队伍装备水平的重要标志。按一般的配备经验，每一台高层用的塔式起重机至少配备一台施工升降机。本文介绍安邦信G11变频器在建筑施工升降机带来的良好性能及节能效果。

    2、建筑施工普通升降机简介

    升降机作为一般高层建筑输送人员及散碎材料的垂直运输设备已被广泛应用，我国生产的品种有几十种，90%以上是1～2吨级的，但其存在的问题与塔机基本相同。主要的原因有以下几种：

    1）控制系统

    控制系统是施工升降机的关键部分，决定着整机性能的优劣。普通升降机的控制方式都是通过接触器控制来实现，速度单一、启制动冲击大，对结构和机构损坏较严重，电气元件也易损坏，且运行速度比较低，一般为34－38m／min，既影响了施工速度也影响了施工企业的效益。若单纯地提高速度则将造成加速度过大，结构及机构所受冲击过大而加快齿轮齿条及制动盘的磨损，从而降低运行的可靠性。

    2）起动与刹车系统

    普通升降机的起动都是采取直接起动或星三角降压起动，冲击非常大，对电机和电气元件造成严重的破坏，同时升降机里面的物料容易跌落，特别是有些建筑工地升降机还有乘人现象.存在着极大的安全隐患。

    普通升降机的的刹车是采用机械抱闸强制制动，升降机突然从高速降为零速的时候，由于惯性的作用，不但对结构和机构造成损坏，而且升降机里面的物料容易跌落，也存在着一定的安全隐患。

    3）平层系统

    普通升降机减速到平层时无爬行过程，由运行速度直接向零速减速，升降机的选平层是由司机靠目测手动控制实现的，效率低，经常要上、下点动几次才能准确停层。既降低了效率又增大了拖动与控制系统的疲劳度，缩短了寿命，同时也会造成里面的物料无法搬运，浪费了时间，影响了工作效率。

    3、变频改造后的升降机

    下面是深圳安邦信电子公司G11在广东东莞市XX建筑工地上升降机上的改造

    1）普通升降机指标

    提升速度：36m/min

    额定安装载重量： 1000 kg

    电机功率： 15 kW 

    防护等级：IP55

    供电熔断器电流： 86 A 

    起动电流：300A左右

    刹车电流：350A左右

    2） 改造后的指标

    提升速度：63m/min

    防护等级：IP55

    起动电流：25A左右

    刹车电流：35A左右

    系统采用了安邦信变频调速技术，将施工升降机的运行速率从36m/min提高到63m/min，大大提高了升降机的工作效率；起动电流由300A降到了30A，起动基本无冲击，不但实现施工升降机平稳加速及减速过程，而且加强了施工升降机的安全性能。

    3）变频系统介绍

    型号： AMB-G11-015-T3（B）；15KW；380V；带能耗制动

    接线图：

    G11系列变频器是深圳安邦信电子有限公司推出的代表未来变频器发展方向的新一代高性能矢量变频器。与传统意义上的变频器相比，在满足客户不同性能、功能需求方面，它不是通过多个系列产品来实现（从而增加额外的制造、销售、使用、维护成本），而是在客户需求合理细分的基础上，进行模块化设计，通过单系列产品的多模块组合，创建一个客户化量身定做的平台。是国内少有的几家真正拥有磁通矢量技术的变频器。

    该系列变频器采用优良的无速度矢量控制策略使其具有较快的动态响应，先进的电流限制技术和硬件优化设计，能保证在负载频繁波动的情况下，变频器不跳闸。并具有以下特点：

    可靠性

    完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或jungong等级；化的制作平台，从而保证整机的可靠性。

    软启动

    相比工频起动方式，采用变频器控制可以减小机械部分震动和构假的冲击，为用户节省了维护的费用，运行稳定。

    高启动转矩

    采用高性能磁通矢量控制模式，低频段提供稳定高输出转矩。

    安全性

    G11具有零伺服功能，使电动机在零速时，能全力矩输出，即使制动器松动或失灵时，也不会出现重物下滑，确保系统安全可靠。

    采用先进的现代交流变频调速技术对升降机电力拖动系统进行技术改造，使升降机实现平稳操作，提高运行效率，改善超负荷作业，消除起制动冲击，减少电气维护，降低电能消耗，提高功率因数等均可取得良好实效。同时还具有过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护，以及变频器超温、超载、超速、制动单元过热、I/O故障保护、电动机故障保护等，变频调速方法具有如下显著特点：

    效率高，其运行速度可达60～70m/min，是传统升降机运行速度（34m/min）的两倍。

    无极调速技术有效的解决了机构的传动冲击，延长了齿轮、滚轮、轴承、齿条的使用寿命。由于变频系统具有限流的功能，降低了电机启动时对电网的冲击电流，缓解了用电设备间的相互影响，电缆载流能力大大提高。供电电缆不必加大，与常速升降机相比，反而可以减小。既节约了成本，又为收放电缆创造了方便。

    变频调速系统具有完善的安全保护功能。如欠压、过压、过转矩、过电流保护等，使整个电控系统的可靠性、安全性得到保证。由于系统为零速制动，制动器无相对转动摩擦，所以使用寿命理论上为无穷大，实际上至少延长十几倍。

    性能优越的选平层控制系统。传统升降机的选平层是由司机靠目测手动控制实现的，效率低，经常要上、下点动几次才能准确停层。既降低了效率又增大了拖动与控制系统的疲劳度，缩短了寿命。而采用变频选平层使整个系统实现了简单化，彻底代替了故障率高的继电器系统。

    良好的经济性：

    节能。升降机速度高了，功率大了，但与传统产品相比，能耗却下降了50%，因为在下降时，电机无须供电。按10小时工作计算：每天可节电70kw，合人民币56元。按每年工作300天计，仅节电一项即可产生效益16800元。

    维修费用下降。同型号非调速升降机，每年至少要更换四次齿轮和制动盘以及若干个接触器，此项费用至少为25000余元。而且要占用工作时数。用此项技术，齿轮可少换50%，齿条寿命延长一倍，制动器使用十年，年可节约维修费20000元。

    4、结束语

    采用先进的现代交流变频调速技术对升降机电力拖动系统进行技术改造，不仅增强了设备的安全与可靠性，而且为企业和社会节省了大量的电能，因此在建筑行业具有很好的推广应用价值

交流伺服的控制方式有三种：

1）幅值控制

幅值控制通过改变控制电压uc的大小来控制电机转速，此时控制电压uc与励磁电压uf之间的相位差始终保持90°电角度。控制绕组为额定电压时所产生的气隙磁通势为圆形旋转磁通势，产生的电磁转距大。

2）相位控制

通过改变控制电压uc与励磁电压uf之间的相位差来实现对电机转速和转向的控制，而控制电压的幅值保持不变。

uc相位通过移相器可以改变，从而改变两者之间的相位差,

3）幅值相位控制

励磁绕组串接c后再接到交流上，控制电压uc与电源同相位，但幅值可以调节，当uc的幅值可以改变时，转子绕组的耦合作用，使励磁绕组的电流if也变化，从而使励磁绕组上的电压uf及电容 上的电压uc也跟随改变，uc与uf的相位差?也随之改变，即改变uc的大小，uc 与uf的相位差也随之改变，从而改变电机的转速。