电机节电器-方案范本
目录
一、工厂概述(附现场调查数据)
二、节电设备的布控方案；
三、节电器布控图
四、测试方案
五、投资回报分析
六、节电就是创造效益
附：产品简介及节电原理：
一.工厂概述(附现场调查数据)
根据对贵单位用电系统的走访和调查，我们发现整个用电部分目
前存在着一定的节电空间，尤其是贵公司传动电机的实际运行负荷较低，负荷率在38%～80%间波动。所以电机大多数时间里运行效率低下，造成不必要的电能浪费。
二.节电设备的布控方案；
三、节电器布控图
四、测试方案：
根据DK-J-DJ电机节电器的特点，拟采用改造前后对比测试的办法测试节电器的节电效果：
1．实时的效果，用多功能钳流表测试仪测试，比较用电系统改造前后的电流值，得出实时的节电效果。
2．较长期的效果，用有功电度表测试，比较较长时间（1～2H）里用电系统在相同运行工况条件下节电器投入和旁路时的用电量，得出较长期的节电效果。
五、投资回报分析
根据贵单位的实际情况，我们决定从经济而有效的原则出发，用台DK-J-DJ电机节电器，对电机进行节电改造，节电改造后，以最保守的15%节电率计算投资回报期如下：
= 万元
2.系统年用电量
=总装机容量（KW）×年运行天数（D）×天运行小时（H）×负载率（%）= （KW）×（D）×（H）×％
= （KWH）
3. 系统年节电效益
=系统年用电量×电价×节电率
= 万（KWH）×元/KWH×15%= （万元）
4.投资回报期=投资成本÷年节电效益
= （万元）÷（万元）
= （年）= （个月）
按比较保守的节电率15%计算，此项节电工程的投资回报期仅为个月。若节电率上升则投资回报期更短，按过去的经验，DK-J-DJ电机节电器布控后，节电率可稳步上升到20%以上，则回报期仅为个月左右。
六、节电就是创造效益
综合DK-J-DJ电机节电器的节电效果，经过投资回收计算，贵单位整个用电系统节电改造投资回收期为一年左右的时间，DK-J-DJ 电机节电器的寿命在15年以上。节电效果显著，一次投资，长期受益。按最低生产水平和最保守的节电效果估算，仅此部分节电改造后每年节省电费开支在万元人民币以上。
这项节电改造在减少电费的同时，因为节电器优良的安全保护作用，将有利于电机、电子组件、开关组件等设备延长使用寿命，减少设备投资成本、维护成本，提高生产效率，增创效益。
总之，贵单位在经过上述节电改造后，将大大提高电能使用效率，增加经济效益和社会效益，增强竞争力。
方案设计：
方案审核：
深圳众文远达实业有限公司
2004年月日
附：产品简介及节电原理：
DK-J-DJ电机专用节电器是一种新一代的电机节电控制产品，它采用了微处理器数字控制技术，它通过其内置的专用节电优化控制程序，根据实际运行的负荷情况动态地调整电机在运行状态过程中的功率，在不改变电机转速的情况下，保证电机输出转矩与实际负荷需求精确地匹配，从而避免电机因出力过度而造成的电能浪费，节电效果明显，单机节电率可达8%～35%。
DK-J-DJ电机节电器具有以下特点：
1．显著降低电耗，节电率可达8%～50%。
2．数字智能控制，一旦安装，无须人工调整，当选用计算机接口时，还可以远程控制。
3．具有软启动机和软停车功能，消除了常规起停方式下产生的机
械冲击和大启动电流，延长了电机的寿命，减少电机运行成本。
4．具有完善的电机保护和自保护功能，保证设备安全运行。
5．有完善的旁路功能，保证即使万一节电器有故障时，电机依然正常运行而不影响正常生产。
6．系统具有完善的运行指示和故障查询功能，方便设备管理人员的日常维护。
7．质量可靠，寿命长.
8．降低电机运行噪音及温度，有效降低运行成本。
9．电机转速不改变，应用范围广泛。
深圳众文远达实业有限公司
简化三相BLDC电机控制和驱动系统的策略 _________________________________________________________________ Microchip Technology Inc. 模拟和接口产品部 产品线营销经理 Brian Chu 高度集成的半导体产品不仅是消费类产品的潮流，同时也逐步渗透至电机控制应用。与此同时，无刷直流（BLDC）电机在汽车和医疗应用等众多市场中也呈现出相同 态势，其所占市场份额正逐渐超过其他各类电机。随着对BLDC电机需求的不断增 长以及相关电机技术的日渐成熟，BLDC电机控制系统的开发策略已逐渐从分立式 电路发展成三个不同的类别。这三类主要方案划分为片上系统（SoC）、应用特定 的标准产品（ASSP）和双芯片解决方案。 这三类主要方案均能减少应用所需的元件数并降低设计复杂度，因此正逐渐受到电机系统设计工程师的青睐。不过，每种策略都有其各自的优缺点。本文将论述这三种方案及其如何在设计的集成度和灵活性之间做出权衡。 图1：典型的分立式BLDC电机系统框图
基本电机系统包含三个主要模块：电源、电机驱动器和控制单元。图1给出了传统 的分立式电机系统设计。电机系统通常包含一个简单的带集成闪存的RISC处理器，此处理器通过控制栅极驱动器来驱动外部MOSFET。该处理器也可以通过集成的MOSFET和稳压器（为处理器和驱动器供电）来直接驱动电机。 SoC电机驱动器集成了上述所有模块，并且具有可编程性，能够适用于各类应用。 此外，它还是因空间受限而需要优化的应用的理想选择。但是，其处理性能较低且内部存储空间有限，因此无法应用于需要高级控制的电机系统。SoC电机驱动器IC 的另一个缺点是开发工具有限，例如缺乏固件开发环境。大多数业界领先的单片机供应商均提供种类繁多的易用工具，这一点与之形成鲜明对比。 ASSP电机驱动器面向某一特定领域设计，一切都针对某个狭义应用而优化。其占 用空间极小且无需软件调节。此外，它还是空间受限应用的理想选择。图2给出了 10引脚DFN风扇电机驱动器的框图。由于ASSP电机驱动器通常专注于大批量生产 应用，因此往往拥有出色的性价比。不过，这并不意味着依靠ASSP驱动器运行的 电机需要牺牲性能。例如，大多数现代ASSP电机驱动器能够驱动采用无传感器和 正弦算法的BLDC电机，而过去则需要使用高性能单片机才能实现这一点。但是，ASSP产品缺乏可编程性且不能调节驱动强度，这会限制其适应日益变化的市场需 求的能力。 图2：独立式风扇电机驱动器框图
机电一体化中的电机控制与维护策略思考 摘要：传统机械工业生产中机电一体化是非常重要的环节，一般是以人工操作 机电设备为主。然而随着生产规模扩大，有了新的机电要求，传统机械为主的生 产方式已无法满足实际生产需求，随着现代科技水平的提高，电子控制学在机电 行业应用日益广泛，新工艺及传统工艺深度融合发展，对未来生产有很大的帮助。基于此，针对机电一体化化中电机控制与维护策略相关知识，本文从以下几方面 进行了简单地分析，希望对相关领域研究有帮助。 关键词：机电一体化；电机控制；维护策略 引言 现代社会发展中，机电一体化发展空间大且有良好发展趋势。我国机电一体 化发展速度慢，相较之发达国家，机电一体化技术水平有一定差距。随着机电一 体化技术的发展，当前我国很多机械行业领域应用机电一体化技术进行生产。机 电一体化发展中经过多次创新改革，发展日益稳定因而备受行业关注，由此为我 国社会经济与机械行业发展提供了重要的推动力。 1、改善机电一体化具体内容与内涵 随着经济的快速发展，及科技为主的内在发展动力逐渐成为生产力的重要构 成内容。简单而言，机电一体化内涵包含三部分：（1）以新生产技术为主的机 械生产方式。该技术应用旨在有效融合电子操控技术，充分发挥电子操作技术优 势提高生产流程性能。（2）计算机及信息网络技术。巧妙应用该技术有效融合 机电一体化电机硬件与软件系统，以此同步实现智能化与自动化生产目标。（3）系统感受器官及传感检测技术。机电一体化化中应用该技术可自动化控制与调节 机电运转与发展情况，保障机电一体化系统运转水平。虽然现阶段机电一体化应 用各行业领域并取得了显著成就，应用范围也不断扩大。但实际应用过程中还存 在一些不足，亟待制定措施进行改革。为了确保生产系统中机电一体化电机稳定 稳定，扩大与提高工艺生产中的作用是十分必要的，以此深入控制并保护电机设备。 2、机电一体化电机控制与维护现状 现阶段，我国机电一体化技术应用日益成熟，但在电机控制及维护工作中， 传统电机控制及维护方案与机电一体化高效运转要求不相符。而且传统落后的电 机控制设备无法有效的保护电机设备。同时生产运营中电机所处环境比较特殊， 只有加强电机环境建设方能确保电机实现高效长久的运行。 随着生产力水平的提高，电机设备提出了更加养的要求，一旦电机控制出现 故障就会影响整个生产活动。例如，电机操作人员应用指令执行操作，假若自动 化电机不能精确识别指令，就会影响电机实际运行。另外各生产环节中，如果电 机状态出现异常也会影响整个生产过程。此类问题的出现有很多原因，不仅仅局 限于短路以及电机太热等问题，此种情况下电机控制与保护系统面临更高的要求。 机电一体化电机操作中，传统电机保护装置一般应用电磁继电器与熔断器等 硬件防护措施。随着机电一体化技术水平的提高，信息处理环节中此类简单防护 措施会影响数据紧缺性，无法满足实际生产发展与进步，还会引发很多安全事故，这与电机系统灵敏性联系紧密。整体而言，电磁继电器及熔断器为主的硬件防护 措施，综合性能还有很大的提高空间。 3、机电一体化电机控制与维护策略 3.1定期检查机电一体化运行设备
步进电机自动控制系统 设计内容 设计用P C机对四相步进电机，方向，步数及自动化控制系统，并编写汇编程序实现相应轻能。 设计要求 （1）设计控制系统硬件电机。 （2）由8255键盘控制电机的方向，走的步数,并由数码管显示相应的参数。 （3）在命令执行结束后，由PC内部扬声器发出信号提示。 设备与器材 PC机一台，TPC－1实验台一个，并行接口8255一片，步进电机一个，LED数码管4个，74ls164按键11个，GAL芯片一个，74LS245一片。 硬件方案 硬件共分成5个模块：①译码驱动电路，②8255控制键盘模块③8255LED显示模块，④步电机驱动模块，⑤步进电机模块 a) 译码驱动电路 方案一使用适当的门电路来实现不同地址的，用74LS245做数据驱动，缺点： 由于只使用门电路，电路连线非常复杂 方案二使用76LS138和适当门电路实现译码，相对于方案一电路复杂度有一定的改观，在TPC实验箱上使用这种译码方案 方案三使用可编程逻辑器件GAL16V8实现译码功能，用GAL优点：成本低，电路连线少。本设计选择这个方案来实现译码功能。 a)键盘模块 方案一用8255 12个口直接接按键，此方法成本高，不使用行列法，浪费端口，如用行列法只用7个端口。 方案二使用2个74LS273或74LS373控制键盘，其中一个控制行，273反向从键盘中读数据，另一个控制列选，273正向向键盘发数据。 方案三使用7281芯片同时控制键盘和数码，7281通过串行口和总线通信，端口使用少，且操作方便。 方案四PC0~4，PB0~4分别控制16个按键。由于本模块技术已经成熟，在应用中广泛使用，所以本设计选择此方案来实现。 c) LED数码管显示模块 方案一74LS138一片，ULN2803A一片和74HC573一片，来实现显示，74LS138译 码送UNL2083A通过UNL2083A控制位，通过74HC573控制数据，本方案，成本较高，要单片机中有使用比较多。 方案二使用一片8255A控制两个74HC573和一个正相驱动器74LS07和一个反相驱 动器74LS06分别控制4个LED位选和编码数据传输。此方案用到了8255A由于模块②中用到的8255A3个口都以使用，再用一个8255A成本比较高。 方案三通过一个片信号，两个74HC373和一个正相驱动器74LS06和一个反相驱动 器74LS07分别控制3个LED位选和编码数据传输。此方案成本低，但是软件实现的点复杂。 方案四使用4个74HC373和控制4个LED编码数据，用8255A PC高位和总线片选信号控制数据输入位选，由于是静态显示，一般用于1个或2个数码管的显示。 方案五使用4个74LS164，通过串行移位来实现LED显示。成本不高，使用端口少，可以直接通过8255PC7和PB7口，一个做为移位控制，一个送数据。本设计使用此方案 d) 步进电机驱动模块
Visit https://www.doczj.com/doc/2b5463135.html,/zh 应用简介 针对电机控制解决方案，ADI 公司提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、i Coupler ?数字隔离器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，为客户实现系统的差异化设计带来价值，比如，更快主频的处理器可以运行更加复杂的算法，高性能的ADC 可以支持更高性能的电流环控制等等。伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩；ADI 公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。 系统设计考虑和主要挑战 X 伺服控制中，高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制性能。要求达到至少12位精度，具备多通道以及同步采样功能的ADC 。ADI 公司可提供完整系列产品。 X 使用电阻进行电流采样的伺服系统中，采样信号质量对电流控制性能的影响至关重要，ADI 公司提供基于Σ-Δ调制器的业界最佳性能解决方案。 X 位置检测性能是伺服控制的关键，常常使用光学编码器和旋转变压器作为位置传感器。伺服控制技术从模拟向数字的转换推动了现代伺服系统的发展，也满足了对于电机控制的性能和效率的高要求。 X 从优先考虑安全和保护的角度，信号采样和功率器件驱动应采用隔离技术。ADI 公司的i Coupler 数字隔离器产品可满足高压安全隔离要求。 X IGBT 功率器件驱动保护电路的性能决定了产品的可靠性和安全性，ADI 公司的功率器件驱动芯片集成有丰富的保护功能，使设计更为简单可靠。 X 使用DSP 等高性能处理器可实现高性能的矢量控制和无传感器控制。 X 使用集成的功率因素矫正(PFC )控制器，可以更容易地实现减小伺服系统功率输入端电流畸变的效果。 X 在工业应用的设计中，长生命周期和高可靠性的IC 产品是工程师的首选。 X 普通的交流感应电机向永磁同步电机转变已是大势所趋，要求系统设计师能提供更高效率和更灵活的算法。 X 高性能的实时工业控制网络更好地实现多个电机同步。 电机控制解决方案 伺服控制 注：上述信号链代表伺服控制网络应用系统。在具体设计中，模块的技术要求可能不同，但下表列出的产品代表了满足部分要求的ADI 解决方案。 Project Code: APM-SERVO-CONTROL-2015
本科毕业设计（论文） () 论文题目：电动汽车电机驱动控制策略研究 本科生姓名：关海波学号：201211318 指导教师姓名：赵峰职称： 申请学位类别：工学学士专业：电力工程及管理 设计(论文)提交日期：（小四号楷体加黑）答辩日期：（小四号楷体加黑） 本科毕业设计(论文)
电动汽车电机驱动控制策略研究 姓名：关海波 学号：201211318 学院：新能源及动力工程学院专业班级：电力工程及管理1201班
指导教师：赵峰 完成日期： 兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity
摘要 本论文首先介绍了异步电动机的数学模型，通过坐标变换，得到了异步电动机的空间矢量等效电路。并由理想逆变器的8种开关状态入手，得到了理想逆变器的数学模型，建立了空间电压矢量的定义。并在此基础上对定子磁链和电磁转矩及空间电压矢量之间的关系进行了分析，阐述了六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹异步电动机直接转矩控制系统的结构和工作原理。 根据异步电动机直接转矩控制的工作原理，本论文在的平台下，分别搭建了六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统模型。并对仿真结果进行了相应的分析，验证了异步电动机直接转矩控制策略的可行性。而且，对两种磁链轨迹直接转矩控制系统的优缺点及应用范围进行了比较。 本论文以电动汽车的电机驱动部分为研究对象，对于异步电动机的直接转矩控制技术进行了较为深入的理论研究，在电动汽车及其他相关领域的应用具有一定的参考价值。 关键词：电动汽车；电机驱动；直接转矩控制
, . . , . . , . a , a , . . ：，， 目录 摘要错误!未指定书签。 错误!未指定书签。 1 绪论错误!未指定书签。 1.1国内外电动汽车的发展及现状错误!未指定书签。 2 电动汽车电机驱动系统分析错误!未指定书签。 2.1电动汽车驱动电机的特殊要求错误!未指定书签。 2.2电动汽车电机驱动系统的分类及选择错误!未指定书签。
电动阀门智能控制器说明书
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 产品的不断升级可能导致部分数据的变化，如有改动，恕不另行通知。KZQ07系列电子伺服式电动阀门智能控制器 使用说明书 本定位器出厂之前已对其输入、 输出性能进行严格标定，接线后一般 KZQ07-1A KZQ07-2A
尊敬的用户，请在安装本控制器前请仔细检查以下内容： 1、检查执行器的内部位置限位切换开关，确保限位开关在区域内工作，有无异 常现象，能否达到开度的零位与满位，确认限位开关能正常工作。 2、接线前请检查执行器中电位器有无强电，用万用表分别测量电位器三接线端 子，确保该电位器与电机控制端子绝缘，电位器在执行器运转过程中的阻值变化正常，排除断点等异常现象。 3、定位器与执行器间连线要正确，仔细检查两者端子的对应关系，特别注意定 位器电源、输入信号与输出信号接线，切莫把电源接至弱点信号端，同时用仪表测量控制输入信号在定位器接受信号范围内。 4、如与执行器配套使用，在严寒、酷热、高温的环境下开箱时，仪表应于现场 存放3小时以上方可进行标定效验。 目录 一、概述-----------------------------------------------------------------------------2 二、主要技术指标-----------------------------------------------------------------2 三、定位器控制原理--------------------------------------------------------------4 四、定位器面板与接线-----------------------------------------------------------5 五、基本操作方法-----------------------------------------------------------------9 六、标定接线及操作方法--------------------------------------------------------9 七、错误代码列表-----------------------------------------------------------------11 八、附录-----------------------------------------------------------------------------12 如客户所购买指明配置的本公司Z型（机电一体）执行器，无需对执行器转角标定，接线无误即可正常使用。 一、概述: KZQ07系列电动阀门智能定位器是专门为电动执行器配套开发的数字控制系统，采用汽车工业专用的微处理器作为核心处理单元，是真正意 义上的智能数字采集控制系统。可直接安装在电动执行器的接线盒内或以 DIN导轨方式固定在外，无须专门的控制箱，体积小，安装方便。 KZQ07系列电动阀门智能定位器使用固态可控硅进行无触点控制电机，简单可靠，配合高分辨率位置传感器，不但控制精度高，控制准确， 且寿命长，可靠性高。另外控制系统无须保持电池，可在完全停电后再次 通电时，自动识别出执行器位置的变化。 KZQ07系列电动阀门智能定位器能直接接收工业仪表或计算机等输出的4~20mA DC信号(其它输入信号类型可在出厂前定制)，与安装有位置 反馈传感器的电动执行器配套，对各种阀门或装置进行精确定位操作，能 3
借助ADI 公司业界领先的转换器、放大器和处理器技术，电机控制和逆变器客户能够设计出精度更高、更加节能、通信能力更强的产品。此外，ADI 公司丰富多样的模拟和处理器产品支持核心信号链，可加快产品上市时间，提高能效和工厂自动化集成度，降低维护成本。 ADI 公司的收发器和Blackfin ?处理器所提供的通信技术可将工厂自动化提升到更高层次。ADI MEMS 技术支持振动检测和定位控制，有助于实现更准确的预见性维护，降低运营成本。 ADI 公司的电源管理产品支持以更高的能效和控制水平实现所有这些功能。 电机和功率控制解决方案 目录 反馈和检测 ...............................2隔离 ...........................................5过程解决方案 ..........................6通信和系统集成 ......................7电源和支持功能 .......................8演示与参考设计 .....................11资源与工具............................. 12 https://www.doczj.com/doc/2b5463135.html,/zh/motorcontrol
利用ADI 公司的RDC 优化速度/分辨率与负载位置的关系 许多电机控制系统以可变的轴转速工作。为提供最精确的位置信息，要求系统具有灵活可变的分辨率。AD2S1210正是这样一种能够即时改变分辨率的旋变数字转换器。这款转换器是一款集成解决方案，包括一个具有可编程频率的激励振荡器、可编程阈值电平、非常宽的模拟输入范围以及指示故障确切性质的信息。AD2S1210提供以更少的外部元件与旋转变压器接口所需的高级功能。AD2S1210 特性 ? 可变分辨率：10位至16位? 精度：2.5弧分 (16位分辨率) ? 最大跟踪速率：3125 rps (10位分辨率)? 可编程故障检测阈值? 可编程激励频率 利用ADI 公司的同步采样ADC 实现精密位置检测 电机控制伺服驱动器应用广泛，精密机器人、CNC(计算机数控)加工和工厂自动化就是其中的几例。这些系统集成轴位置反馈功能，以便精确检测位置，确保系统操作准确。此反馈功能由具备不同输出特性的各种编码器提供。 AD7262/AD7264集成有PGA 和双通道同步采样差分输入ADC ，能够与各种编码器直接接口，不同的设计都可以采用同一种器件，从而减少不同位置反馈平台的硬件变更，并提高软件重用率，最终缩短开发周期。 AD7262/AD7264内置4个比较器以与极点传感器接口，同时具有内部ADC 失调、系统失调和增益校准功能，以确保ADC 最终结果的准确性。这种单芯片解决方案在一个封装中集成了与位置传感器成功接口所需的全部功能，物料(BOM)成本和PCB 板复杂性得以降低，而性能则达到同类最高水平。 特性 ? 14位、1 MSPS 、双通道同步采样ADC ? 可编程增益放大器，具有14个不同的增益级? 高模拟输入阻抗，无需ADC 驱动电路 ? 4个片内比较器 反馈和检测 2 | 电机和功率控制解决方案
基于富士通MCU的电机驱动方案
富士通微电子（上海）有限公司 彭涛 2010.7
Copyright 2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR
内容
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富士通应用于电机控制的MCU产品线 基于富士通MCU的电机解决方案 富士通MCU的开发工具 问与答
1
Copyright 2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR
富士通MCU产品线路图
ARM Cortex-M3 FR 80 -32bit RISCFR 60/FR 60Lite -32bit RISCF2MC-16FX -16bit CISC-
32bit
16bit
F2MC-8FX MB95200 Series -8bit CISC-
F2MC-16LX -16bit CISCF2MC-8FX MCMB95300/400 Series MB95300/400 -8bit CISCCISC-
F2MC-8FX-8bit CISC-
8bit
F2MC-8L-8bit CISC8 16 20 28/32 48/52 64 80 100 120 144 176
管脚
2
Copyright 2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR
应用电机控制的富士通MCU产品系列
ARM－Cortex M3 -32bit
FR 60/FR 60Lite -32bit RISC正弦波，180度变频 磁场定向 无传感器 分流电阻检测 F2MC-8FX8bit CISCF2MC-16LX -16bit CISC-
F2MC-8L8bitCISC-
F2MC-8FX MB95330/390Series -8bit CISC方波，120度变频 Hall 传感器
F2MC-8FX MB95200 Series -8bit CISC开关控制（继电器，可控硅） 单相直流调速
方波（EMF）120度变频无传感器
DC通用电机 DC通用电机
DC无刷电机 DC无刷电机
3
PMSM电机 PMSM电机
AC感应电机 AC感应电机
Copyright 2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 产品的不断升级可能导致部分数据的变化，如有改动，恕不另行通知。 KZQ07系列电子伺服式电动阀门智能控制器 使用说明书 本定位器出厂之前已对其输入、输出性能进行严格标定， 接线后一般只需标定零、满位即可正常使用，如有任何不明之处，请与相关技术服务部门联系。 KZQ07-1A KZQ07-2A
尊敬的用户，请在安装本控制器前请仔细检查以下内容： 1、检查执行器的内部位置限位切换开关，确保限位开关在区域内工 作，有无异常现象，能否达到开度的零位与满位，确认限位开关能正常工作。 2、接线前请检查执行器中电位器有无强电，用万用表分别测量电位器 三接线端子，确保该电位器与电机控制端子绝缘，电位器在执行器运转过程中的阻值变化正常，排除断点等异常现象。 3、定位器与执行器间连线要正确，仔细检查两者端子的对应关系，特 别注意定位器电源、输入信号与输出信号接线，切莫把电源接至弱点信号端，同时用仪表测量控制输入信号在定位器接受信号范围内。 4、如与执行器配套使用，在严寒、酷热、高温的环境下开箱时，仪表 应于现场存放3小时以上方可进行标定效验。 目录 一、概述 -----------------------------------------------------------------------------2 二、主要技术指标 -----------------------------------------------------------------2 三、定位器控制原理 --------------------------------------------------------------4 四、定位器面板与接线 -----------------------------------------------------------5 五、基本操作方法 -----------------------------------------------------------------9 六、标定接线及操作方法 --------------------------------------------------------9 七、错误代码列表 -----------------------------------------------------------------11 八、附录 -----------------------------------------------------------------------------12 如客户所购买指明配置的本公司Z型（机电一体）执行器，无需对执行器转角标定，接线无误即可正常使用。 一、概述: KZQ07系列电动阀门智能定位器是专门为电动执行器配套开发的数字控制系统，采用汽车工业专用的微处理器作为核心处理单元，是真正意义上的智能数字采集控制系统。可直接安装在电动执行器的接线盒内或以DIN导轨方式固定在外，无须专门的控制箱，体积小，安装方便。 KZQ07系列电动阀门智能定位器使用固态可控硅进行无触点控制电机，简单可靠，配合高分辨率位置传感器，不但控制精度高，控制准确，且寿命长，可靠性高。另外控制系统无须保持电池，可在完全停电后再次通电时，自动识别出执行器位置的变化。 KZQ07系列电动阀门智能定位器能直接接收工业仪表或计算机等输出的4~20mADC信号(其它输入信号类型可在出厂前定制)，与安装有位置反馈传感器的电动执行器配套，对各种阀门或装置进行精确定位操作，能对电动执行器的转角（或位移）进行自由标定，
ZDB智能电机保护器采用philip公司高性能单片机和24位A/D转换技术，参数测量精度高，故障分辨准确可靠，保护功能齐全，参数设定简单，显示直观；带有 RS-485 串行通讯接口，可实现计算机通讯、检测、控制等功能；配有完善的网络监控功能软件，可与上位机构成电机保护网络监控系统。整机技术先进，性价比高。 使用ZDB系列保护器可取代电流表、电压表、电流互感器、热继电器、电流变送器、时间继电器和漏电继电器等器件。利用控制器的可编程性，可根据电动机的具体情况如额定电流、保护特性等对各种保护参数予以设定。提供多种外形安装方式及配接电流互感器的形式，以方便现场安装。 本系列电机保护器提供六种外形： 仪表外形、尺寸如下图所示： A外形：自带互感器，保护器与互感器可组合成一体，也可分体安装，适用于电机额定电流≤100A；外形尺寸：96×48×130mm(长×宽×深)；安装方式：盘装，开孔尺寸：93+0.5×45+0.5mm a外形：外形同A外形接近，适合外配互感器的场合；外形尺寸：96×48×93mm(长×宽×深)； 安装方式：盘装，开孔尺寸：91+0.5×45+0.5mm B外形：外形尺寸：116×90×73mm(长×宽×深)； 安装方式：35mmDIN导轨卡装或用4×M4×15螺钉固定， C外形：盘装式方形表。须外配互感器；外形尺寸：96×96×80mm(长×宽×深)； 安装方式：盘装，开孔尺寸：91+0.5×91+0.5mm D外形：自带互感器，保护器与互感器为一体；适于电机额定电流≤250A。 外形尺寸：120×90×108mm(长×宽×深)； 安装方式：35mmDIN导轨卡装或4×M4.5螺钉安装，穿孔直径：φ18mm。 E外形：自带互感器，保护器与互感器可组合成一体，也可订制分体结构。 适用于电机额定电流≤250A； 外形尺寸：85×100×141mm(长×宽×深)，盘装开孔：81+0.5×81+0.5mm； 安装方式：盘装、盘后安装（35mmDIN导轨卡装或4×M4螺钉安装）。 主要功能: ?保护功能：具有过流、堵转、三相电流不平衡、断相、过压、欠压、漏电、短路等故障保护功能。 ?变送功能：可将测量的三相电流平均值变为4～20mA信号输出，变送量程可自行设定。保护器可存储近期电机所发生的三次故障原因。 ?追忆功能：保护器可存储近期电机所发生的三次故障原因。 ?参数设定功能：可现场设定额定电流、启动时间、过压值、欠压值、过流保护动作时间、堵转电流对额定电流的倍数、漏电电流值、通讯参数、三相电流不平衡百分比等参数。 ?显示功能：检测状态时循环显示A、 B 、C三相电流值；保护状态时能对过流值、过压值、欠压值记忆显示，对故障类别以字符方式提示显示；设置状态时显示各故障字符及设定值。 ?复位功能：用户可选择手动复位或自动复位，自动复位延时时间可自由设定。 ?通讯功能：配有RS-485通讯接口，Modbus通讯规约。一台上位机可接64台电机保护器并可对每台电机进行参数设定、启停控制操作，上位机可保存所有电机的启动时间、停机时间、故障发生时间、故障原因、故障发生时电机的工作参数等数据，以供用户查询分析。 技术参数：
无刷电机之无感方案控制难点解析 无刷无感控制在实际应用中极为广泛，人们对它的研究也尤为以久，它的控制难点主要有两点：第一，电机的启动；第二，转子位置的检测。 对于高压无感方案来讲，除了软件上的难点之外，硬件设计也不容忽视，如硬件设计稍有不当，会导致整个控制板的干扰很大，从而加大了整个方案成功的难度。 以下我们主要针对低压的无感方案进行讨论，对于低压的无感方案来讲，市面上的硬件设计都大同小异，检测转子的位置的方式也都几乎都采用反电动势检测法。 1、为什么无感方案电机的启动如此困难？ 对于无刷电机来讲，电机的运转是靠电子开关控制换相，那么想要电机正常高效的运转，就必须要知道转子的位置之后，才能正常换相，问题来了，电机没有传感器，也没有转起来，所以转子的位置就不得而知了，所以无感的启动就要自转启动，先让电机以一定的速率自转，在电机自动的过程中，我们通过检测反电动势来得知转子的位置，从而得到正确的换相的相位。 电机的自启动说起来简单做起来难，本人在调试众多无感方案的过程中，总结出以下几点经验供参考： （1）、首先是自转，自转一定要让电机运转顺畅，不能打抖，同时也不能造成大电流。这是启动成功的非常关键的一步。具体如何达到这个效果，就要各位在调试的过程中调节PWM占空比以及换相时间的长短了。 （2）、启动步数不能太少，也不要过多，一般十来步就够了，等电机运行十来步后开始检测反电动势，当检测到正确的反电动势后这时候电机就正常运转起来了。 2、如何检测反电动势 检测反电动势的方法有两种，第一是用单片机内部AD采样反电动势信号来进行比较，第二是用比较器直接比较。这两种方法思路都是一样，但依个人的经验来看，用比较器的方案更可靠，性能更好，特别是电机转速要求非常高时，用AD采样方法几乎是行不通的。 虽然用比较器方案更有优势，可为何在市面上用AD采样的方式也非常常见？这个主要是因为产品成本的问题。用比较器方案做，要不在外部加一个比较器IC，不仅增加成本，同时也增大PCB的布板空间，其二就是找一个内部带AD的单片机，而这种单片机相对来讲通常价格偏高一些。
目前几种比较常见的直接转矩控制策略中，对于中小容量而言，控制方案重点在于进行转矩、无差拍控制和提高。对大容量来说，其区别在于低速时采用了间接转矩控制，从而达到低速时降低转矩脉动的。 直接转矩控制技术概述 相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势，使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。随着电力电子技术、微电子技术、控制理论的高速发展，交流调速技术也得到了长足的发展。目前在高性能的交流调速领域主要有和直接转矩控制两种。1968年Darmstader工科大学的Hasse初步提出了磁场定向控制(Field Orientation)理论，之后在1971年由的对此理论进行了总结和实现，并以专利的形式发表，逐步完善并形成了现在的各种矢量控制方法。 特点 对于直接转矩控制来说，一般文献认为它由德国鲁尔大学的教授和的于1985年首先分别提出的。对于磁链圆形的直接转矩控制来说，其基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下，通过控制电机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度，来改变它对转子的瞬时转差率，达到直接控制电机输出的目的。在控制思想上与矢量控制不同的是直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流，不需要复杂的坐标变换，因此具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点。 控制 事实上，1977年A·B·Plunkett曾经在IEEE的工业应用期刊上提出了类似于目前直接转矩控制的结构和思想的直接磁链和转矩调节方法，在这种方法中，转矩给定与反馈之差通过PI调节得到滑差频率，此滑差频率加上电机转子机械速度得到逆变器应该输出的电压定子频率；定子磁链给定与反馈之差通过积分运算得到一个电压与频率之比的量，并使之与定子频率相乘得到逆变器应该输出的电压，最后通过SPWM方法对电机进行控制。 发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标又进一步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。但是汞弧变流器仍存在一
CSP系列电机智能保护器 说 明 书 （V2.0） 杭州华光电气有限公司 HANGZHOU CHINA-SHINE ELECTRIC CO.,L TD
目录 一、概述 (1) 二、主要特点 (1) 三、正常使用条件 (1) 四、主要功能 (1) 五、外型尺寸 (2) 六、主要技术指标 (2) 七、操作方法 (3) 八、型号规格 (4) 九、注意事项 (4) 十、订货说明 (4) 十一、外部接线示意图 (5)
一、概述 电机智能保护器采用先进的集成电路及微机技术，具有保护功能强，性能可靠，操作方便，且便于安装维护等优点。 二、主要特点 1)各类故障以不同的字符提示，显示直观清晰，并具有过流、过压、欠压保护， 故障数据记忆显示，有关保护设定均以字符和数字显示，准确方便。 2)测量精度高，线性度好，分辨率高；整机抗干扰能力强，保护动作可靠。 3)一机多用，可取代传统的电流表、电压表、热继电器和时间继电器等，并具 有软件自诊断功能。 4)仪表可选择带DC4-20mA的模拟量信号输出功能，方便与自控系统联网。 三、正常使用条件 1)适用于主回路：AC380V。 2)工作电源电压：AC220V。 3)监控器输出接点容量：AC220V5A、AC380V3A。 4)环境温度：-20℃～+55℃，相对湿度：≤90%，无腐蚀气体、无剧烈振动、冲击的场所。 四、主要功能 1)具有过流、堵转、三相不平衡、断相、过电压、欠电压、短路，动作准确可 靠。 2)显示内容：正常状态时，显示运行电流；故障时显示故障状态。 3)设定参数：额定电流，过电压、欠电压、电机起动时间、过电流反时限序号。
如何选择伺服电机控制方式？ 如何选择伺服电机控制方式？ 一般伺服电机都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求，满足何种运动功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢（比如PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到控制器上，减少驱动器的工作量，提高效率（比如大部分中高端运动控制器）；如果有更好的上位控制器，还可以用转矩方式控制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是高端专用控制器才能这么干，而且，这时完全不需要使用伺服电机。 换一种说法是： 1、转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制：位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。 3、速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。
一种新型电机自动控制系统调节器###典型*型系统及其优化设计 ! 卢健康!杨立华!高扬!史仪凯 "西北工业大学机电学院!陕西西安Z$&&Z)# 摘要!针对电机控制系统的设计方法!提出一种典型*型系统"经过理论研究和大量的数字仿真与计算机辅助分析!在保证系统稳定的条件下!依据*?A C 6及+H A C 6准则得出了该典型*型系统的优化设计方法!避免了$型系统加速度输入的稳态误差问题!同时获得良好的系统性能"可作为现有控制系统调节器的工程设计方法之扩展" 关键词!典型*型系统#优化设计#调节器 中图分类号!’($$++文献标识码!,++文章编号!$&&$-.//$")&&0#$$-$%)-. 7E #:L #B’4(&)01#2%B*J#&");+)0J)&)0K )*&0)4$52&#-0!53%.(4*$ 52&#-(*;%&2?3&%-(41#2%B*U 1_C =6P=67!c ,2C B 4J 5B 85I 6?A 9E C D =J 8C A ?J =B C 568=6M D 5A R L?B 9E =C M9M =6=J K 898!=65LB C A =J M98C 76A 9B 45M 5I B 49B K LC D =J *8K 8B 9A@=8I 5?6MO ’5968?E 9B 498K 8B 9A /88B =GC J C B K !B 4C 8A 9B 45M @=89M?D 9M G=89M 56B 49;*?/!;+H /A C 6C A ?ALE C 6D C LJ 98O ’49A 9B 45M D =6=N 5C M B 498B =GJ 99E E 5E 5I B K LC D =J $8K 8B 9A@4C J 9B 49C 6L?B C 6R D J ?M98=D D 9J 9E =B 9M 9J 9A 96B !=6M E 9D 9C N 9=LE 9I 9E =GJ 9L9E I 5E A =6D 9O H B D =6G9?89M =8=69X B 968C 56B 5B 49E 97?J =B 5E /8967C 699E C 67M98C 76A 9B 45MO 9#5:)0;2&’K LC D =J *8 K 8B 9A #;LB C A =J M98C 76#V 97?J =B 5E !"引言 目前电机控制系统的设计中!常采用调节器的 +工程设计方法,($)!作为运动控制系统中的基本设计方法!长期以来!该方法以其简便’实用和有效性在电力拖动自动控制系统的优化设计中得到广泛应用"然而!由于它只含有典型H 型与典型$型两种典型系统!不适于设计稳态误差度要求较高的系统!如输入信号中含有与时间的平方成正比的成份时!只有设计成*型系统!才能使稳态误差为零"而一般认为*型及*型以上系统很难稳定!所以通常只将系统设计成H 型或$型($!))"为了解决工程设计方法存在的上述问题!本文提出一种典型*型系统"文中不仅解决了它的稳定性问题!而且沿用典型$型系统的优化设计思路!得出了这种典型*型系统的优化设计方法!可作为现有调节器的工程设计方法之扩展" #"系统的结构及其稳定判据 具有单位反馈结构的典型*型系统的开环传递函数为 A &$ B %h ;5$"$B ^$%$")B ^$%B . $5B ^$% $$%式中&B 为复变量!时间常数5为被控对象的固有参数!;5是开环放大系数!它为系统中的可变参数!"$与")这两个时间常数可能都是可变参数!也可能都是固有参数或其中一个可以改变!因系统的具体组成而异"为了分析方便!作如下变量代换& 令H h 5B !则A &$B %可变换为A &$B %h A $H %h ;$5$H ^$%$5)H ^$%H . $H ^$%$)%式中&;h ;55. !5$h "$45!5)h ")4 5$.% 上述变量代换的意义是以系统的固有参数5为时间基准来分析设计!求出相对参数;’5$’5)后再按式$.%求出实际参数"所以!依据式$)%得出的具有时间量纲的指标$例如调节时间+H 等%!只是无量纲的相对指标!须乘以5后才是实际的时域指标#同理!具有频率量纲的指标$例如截止频率0) %!须除以5后才是实际的频域指标"典型*型系统的闭环传递函数是& A )$$H %h 7)H ) ^7$H ^$H *4;^H .4;^7)H ) ^7$H ^$$*%其中&7$h 5$^5)!7)h 5$5)$%% 根据四阶系统的劳斯判据!可得出使系统稳定的 充要条件& ;i &!7)i 7$i &且;$7)-7$%7$i $$0% 由于实际系统中5$’5)一般为正数!故要满足 条件7)i 7$i &必须满足5$i $!5)i $!此时!条件7)i 7$i &成为7)i 7$i )当5$i )且5)i )时!7)i 7$i )必定满足!所以!5$i )且5)i )与;$7)-7$%7$i $这两个条件可作为使系统稳定的充分条件" * =H <*$机床与液压%)&&0O 25O $$! 基金项目 !国家自然科学基金资助项目$%&)Z%$)%%万方数据