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電動執(zhí)行器智能變頻控制器知識問答

來源：武漢金威特電子科技有限公司 2008年12月25日 14:59

電動執(zhí)行器智能控制器知識問答

1 電動執(zhí)行器從2005年就開始向智能型總線型及變頻方向發(fā)展，國外品牌在這方面一直處于技術地位，請問在國內(nèi)是否有同類成熟產(chǎn)品？

答：目前這一類智能變頻總線型執(zhí)行器確實是電動執(zhí)行器的發(fā)展方向。在執(zhí)行器的高中端市場已占據(jù)一定份額，技術方面國外公司和少數(shù)國內(nèi)合資大公司走在了前面。我公司開發(fā)生產(chǎn)的ZXQ型系列控制器就是綜合了各類*執(zhí)行器的優(yōu)點，具有智能變頻總線特點的電動執(zhí)行器的控制器，可與多種型號執(zhí)行器配套使用。使現(xiàn)有執(zhí)行器升級成為智能變頻并具有總線功能的產(chǎn)品。

2 執(zhí)行器為什么需要采用智能，變頻技術。在應用中有什么優(yōu)點及好處？

答：智能型電子式變頻電動調節(jié)閥是一種新型的執(zhí)行機構，是*的控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)的機械傳動相結合的產(chǎn)物。它能滿足自動調節(jié)系統(tǒng)對執(zhí)行器的要求。采用智能變頻電動調節(jié)閥后，在調節(jié)過程中，閥芯其運行速度是變化的，在輸入信號和閥位反饋信號偏差較大時，電機運行速度比普通電動調節(jié)閥快，越加速跟蹤作用。但隨著輸入信號和反饋信號偏差的減小，閥電機速度會變慢，閥芯的運動速度也會隨之下降。越接近平衡點閥電機速度會越慢。在平衡點附近閥門會一點點打開或關閉，具有很強的微調作用，其結果是大大提高了閥門的控制精度。同時智能變頻調節(jié)閥在調節(jié)過程中的變速調節(jié)，過調量也會減小，動態(tài)振蕩也會明顯下降。十分圓滿解決了電動調節(jié)閥靈敏度和穩(wěn)定度的一對矛盾。再者，控制器具有電機軟啟動功能，閥電機每次啟動過程不會出現(xiàn)沖擊電流。而且閥電機也由交流電機改為直流無刷電機，電機效率比原來提高了，電機可靠性提高。閥電機的壽命會大大延長，同時智能變頻電動執(zhí)行機構以高精度，長壽命的導電塑料電位器為位置傳感元件，并施加機械、電氣限位裝置，顯著提高了智能變頻電動調節(jié)閥的可靠性，安全性，能有效防止調節(jié)閥在關閉時閥桿被頂彎的現(xiàn)象。總之，使電動執(zhí)行器伺服電動機工作在變頻調速狀態(tài)，可以滿足許多要求電動執(zhí)行器運行速度改變的工藝場合。軟起動方式，使電機起動電流降低6倍，大大減少對電網(wǎng)和本身機械結構的起動沖擊，允許每小時帶載起動1000次以上。無須機械制動裝置。

3 ZXQ系列控制器由哪幾部分組成？

答：由四部分組成

（1）主控電路板一塊，所有控制單元全部集中在一塊電路板上，實現(xiàn)除顯示之外常規(guī)執(zhí)行器全部功能。同時也集成了電機變頻驅動的功能，并且有現(xiàn)場手操板接口。

（2）顯示板一塊，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示及紅外遙控接收。

（3）遙控器一只，實現(xiàn)現(xiàn)場調試，及操作基本功能。

（4）主控板與顯示板之間的扁平連接線。

4 ZXQ系列控制器可以選用哪種電機？

答：與ZXQ系列控制器配合使用是直流無刷電機，不能使用常規(guī)的直流電機（有碳刷）和交流感應電機（包括變頻電機）。

5 ZXQ控制器可以哪些型號的執(zhí)行器配套？

答：從使用上來說ZXQ控制器可以與現(xiàn)有的所有電動執(zhí)行器配套。不管是調節(jié)型還是開關型執(zhí)行器，與其他控制器相比，它都是一款性價比的控制器

6 現(xiàn)有型號執(zhí)行器想升級，與ZXQ控制器配套，執(zhí)行器廠家需要做哪些工作？

答：ZXQ控制器與執(zhí)行器配套主要就是一個安裝問題，主控電路板，顯示板的安裝以及直流無刷電機的機械接口，廠家只須提供電控部分的安裝空間尺寸和電機接口機械尺寸，其余工作全部由我們負責完成，廠家只等驗收就行。

7 配套操作流程是什么樣的？

答：ZXQ控制器與執(zhí)行器生產(chǎn)廠家初次配套，基本操作流程：

（1）廠家了解ZXQ控制器的性能特點。

（2）我公司幫助廠家組裝樣機，并介紹操作方法，（如因所配套執(zhí)行器安裝尺寸不合，則在廠家相近型號或通用型號上安裝）。

（3）廠家做各種認為必要的所有測試。

（4）在各項試驗的基礎，廠家提出自己的要求（功能，尺寸，接口等）。并簽訂初步開發(fā)合同。

（5）我公司按合同要求生產(chǎn)小批量樣件。

（6）廠家用我公司提供的小批量樣件，組裝生產(chǎn)，并試運行。

（7）運行完成可簽訂正式長期供貨合同。

8 配套操作過程中有哪些須要收費，具體數(shù)額多少？

答：我公司ZXQ控制器已經(jīng)具有目前電動執(zhí)行器的常規(guī)功能，完滿足用戶的使用要求，因此上述配套流程中的（4）（5）項一般可以省略，因此配套可以不用付費，直接依（6）（7）開始按正常購貨流程進行。如廠家有特殊要求，須進行（4）（5）項則視情況要收取相關開發(fā)費，在正常供貨后，達到一定供貨量可以返還此筆開發(fā)費。

9 廠家電氣技術不強，如何順利配套升級？

答：我公司產(chǎn)品已模塊化，外部接口與常規(guī)控制器基本一致。只要了解執(zhí)行器的操作規(guī)范都可以看懂接口。我公司會為廠家免費培訓技術人員，提供詳細安裝，接口，圖紙及調試說明，使用維護說明及簡單故障判斷說明；復雜故障處理只須通過更換控制器解決，故障控制器由我公司負責維修。

10功能

1.零位、滿位自由設定

2.斷信號檢測與該狀態(tài)下多種定位設定

3.執(zhí)行器運行正反邏輯設定

4.電子、機械雙重力矩保護，可屏蔽電子力矩保護

5.具備電子、機械上下限位雙重保護，電子限位可屏蔽

6.具備現(xiàn)場手操器接口及紅外遙控操作

7.到達閥門全開或全關位時自動減速，避免沖擊閥門

8.上電狀態(tài)手/自動可選

9.出廠設置簡單快速恢復，縮短故障檢修時間

10. 輸入輸出4—20ma信號校準

11. 控制死區(qū)可調

12. 本機顯示內(nèi)容具有多種選項

13. 具備自動全行程巡檢功能，方便安裝調試

14. 電機速度可由用戶自行設定；滿足各種全行程時間要求

15. 可編程報警內(nèi)容，適合各種用戶需要

16. 參數(shù)分級設置，具備密碼保護，防止誤操作

11特點

1.采用大規(guī)模集成電路,CPU控制。

2.位置、速度、力矩三重數(shù)字PID調節(jié)。

3.電機變頻調速，調速范圍寬

4.報警接點配置磁保持繼電器，滿足用戶各種報警類型的需要

5.三段式速度自動調節(jié)，閥門定位

6.采用軟啟動軟停機，避免機械沖擊

7.輸入輸出光電隔離

8.自動檢測和診斷功能便于現(xiàn)場維護；

9.溫度補償，在更寬的范圍內(nèi)保證控制精度

10. 溫度保護，避免器件損壞

11. *的冗余技術使控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定；

12. 單、三相供電，無須鑒別相序。

13. 帶rs485總線接口，方便多臺聯(lián)機組網(wǎng)

14. 采用modbus通用協(xié)議，可方便連入用戶DCS系統(tǒng)

12在控制器與傳統(tǒng)產(chǎn)品比較有何優(yōu)點？

性能	智能型變頻電動執(zhí)行器	普通電動執(zhí)行器
顯示界面	中文多參量可編程	無或固定一種
信號輸出	報警信號現(xiàn)場可編程	出廠固定
相序要求	無要求	嚴格按相序
缺相要求	可以正常工作	不能工作，燒電機
自診斷	有，幫助故障快速診斷	無，故障修理麻煩
參數(shù)設置	現(xiàn)場設置可分級保護	出廠固定
調試方法	非侵入式	開蓋調試
遙控	紅外遙控	無
調速	無極變頻調速	無，固定速度
軟啟軟停	有，	無
閥門特性修正	針對不同閥門可編程修正	無
控制精度	1%	2.5%、5%
起動電流	≤1.5倍額定電流	≥7倍額定電流
電機起動次數(shù)	1000次/小時	200次/小時
作用方式修改	正、反作用，電開、電閉現(xiàn)場修改	現(xiàn)場不能修改
死區(qū)控制	+0.5%~20%數(shù)值設定精度高	模擬量設定精度低
斷線保護	有，可選擇保位或原始位置	無
特點
制動方式	控制器內(nèi)含電制動功能	要另加機械制動
伺服放大器	內(nèi)有完整的伺服放大器，無須另配	須加配伺服放大器
跟蹤質量	響應快、穩(wěn)定度高、超調量小	靈敏度與穩(wěn)定度難以兼顧
通訊口	具有附和總線協(xié)議的通訊口	沒有附和總線通訊口
與變送器配合	與變送器配合直接構成自動調節(jié)系統(tǒng)	不可以

13控制器有幾種規(guī)格如何選用？

答：規(guī)格表

規(guī)格型號	額定電流（A）	額定功率（W）	長×寬×高(mm)	適用范圍
ZXQ-02	1	200	180 X 105 X 65	200W電機
ZXQ-04	2	400	180 X 105 X 65	400W電機
ZXQ-06	3	600	180 X 105 X 65	600W電機

控制器依據(jù)所配電機規(guī)格而定。電機額定功率及額定轉速是其主要參數(shù)。目前常用直流無刷電機規(guī)格見表1相應控制器規(guī)格見表2.普通執(zhí)行器電機的替換關系，一般相同功率的無刷電機比普通電機出力要大10%-20%，因此選用直流無刷電機供功率可比原來說選用普通電機的功率小10%左右，既原來采用200w電機現(xiàn)在選用直流無刷只須180w電機即可，電機速度方面直流無刷電機額定轉速2400rpm，它可在200rpm-2400rpm之間任意速度上穩(wěn)定運行。

14技術性能

1.供電電源：380 V±20% 50 HZ±10%；（三相四線制）

220 V±20% 50 HZ±10%。（訂貨時說明）

2.額定功率：MAX 600W（依所配電機功率而定）

3.額定速度：MAX 4000rpm

4.額定轉矩：（依所配電機功率而定）

5.調速范圍：4000rpm—200rpm （依所配電機功率而定）

6.輸入信號：

1、 DC4～20mA.輸入阻抗120歐

2、 DC 0—5v

3、 開關量

7.輸出信號：

1、DC4～20mA.

2、三路無源報警接點

8.基本誤差：≤1%～2.5%。

9.斷信號基準值：≤3.4ma

10. 回差：≤1.5%。

11. 死區(qū)：≤0.5%～3% 連續(xù)可調。

12. 阻尼特性:無擺動。

13. 每小時操作次數(shù)：≥1200次

14. 通訊協(xié)議：Modbus Rtu

15. 使用溫度：-20～70℃

16. 存儲溫度：-40~100℃

17. 相對濕度：≦90%（25℃）

18. 震動：5.9M/S2 MAX

19. 體積：180 X 105 X 65 (MM)

20. 重量：0.6KG

21. 保護等級：

22. 冷卻方式：自然冷卻，重載或特別惡劣環(huán)境須加散熱片

15什么是直流無刷電機？

無刷直流電動機Brushless Direct Current Motor ,BLDC,采用方波自控式永磁同步電機,以霍爾傳感器取代碳刷換向器,以釹鐵硼作為轉子的永磁材料; 它具有直流電機那樣良好的調速特性,但是由於沒有換向器,因而可做成無接觸式,具有結構簡單,制造方便,不需要經(jīng)常性維護等優(yōu)點,通過數(shù)字控制,是當今的調速電機

16使用無刷電機有哪些優(yōu)點？

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。

有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可經(jīng)用于對成本敏感的普能工業(yè)和以用場合。

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩(wěn)定。控制復雜，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于名種環(huán)境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，zui高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。

17電機的采購有無困難？

答：直流無刷電機從1962年問世到現(xiàn)在已經(jīng)歷了50年，技術相當成熟，全國有很多上規(guī)模的電機生產(chǎn)廠家，購買此類電機非常方便，只是要配執(zhí)行器用的電機，由于機械接口的差異可能需要電機廠配合完成，在與我公司配套初期建議采用我公司提供的電機，這樣能保證產(chǎn)品初期磨合的順利進行，配套成功后，廠家可自行選擇電機廠家，我公司會配合電機廠完成相應工作。

18控制器價格怎樣？

按功率及功能分：

規(guī)格	基本型	總線增強型	其他功能
200w	800	1000	具體協(xié)商
400w	1000	1200
600w	1200	1400

19維修及售后服務如何？

答：在公司為所有產(chǎn)品提供一年免費質保，在質保期內(nèi)出現(xiàn)產(chǎn)品質量問題（非使用原因）廠家可將故障控制器郵寄回我公司，我公司修好后寄回廠家不收任何費用，我公司一般不提供上門維修，也不負責現(xiàn)場調試責任，如廠家確有需要，雙方協(xié)商解決，超過質保產(chǎn)品維修，公司酌情收取材料費和維修費，我公司對配套廠家終身提供與協(xié)作。

18 產(chǎn)品可靠性如何？

答：公司視產(chǎn)品質量為*生命，按照ISO9001質量管理體系嚴格把好每個環(huán)節(jié)，元件采購全部找可靠、正規(guī)的代理商，并嚴格篩選入庫元器件。生產(chǎn)采用全自動貼片生產(chǎn)，然后逐臺檢驗并進行老化試驗做三防處理，保證出廠合格率.

19 廠家出廠調試需要特殊設備嗎？有無特殊要求？

答：在控制器外接口與常規(guī)普通控制器一樣，因此調試設備與普通控制器一樣，一塊ma信號源，ma表、信號燈，具體調試方法，我公司會為配套廠家提供詳細說明。

20 單相，三相電源供電的差異？

答：在現(xiàn)場使用過程中，由于常規(guī)執(zhí)行器使用交流感應電機對單三相有嚴格區(qū)別，三相電源還必須明確相序問題，在使用我公司控制器及配套的直流無刷電機，對輸入電源無特殊要求，單相三相均可接入，只須注意三相電源必須是三相四線制，并且零線、火線不得混淆，三相A,B,C相序無嚴格要求。

21 遙控使用有何特殊要求？

答：控制器所使用的遙控器為紅外遙控信號，遙控器是通用型的，既每個遙控器都可配任何一臺控制器，方便用戶使用。不過在現(xiàn)場使用時，如果多臺執(zhí)行器安裝距離較近時須注意使用遙控器。要讓遙控器盡量靠近并對準要操作的執(zhí)行器，防止它同時影響了相鄰的執(zhí)行器。遙控器使用3.5v紐扣電池，使用年限大約2年，電池用完后注意更換同型號電池。

22 公司簡介

武漢金威特電子科技有限公司是一家致力于智能型電動閥門控制器的研究，開發(fā)，生產(chǎn)，銷售為一體的企業(yè)。公司擁有一批經(jīng)驗豐富，不斷創(chuàng)新的高素質研發(fā)人員。生產(chǎn)的電動閥門控制器性能*，質量可靠，易于控作，處于行業(yè)地位，廣泛使用在各類控制執(zhí)行器廠家的產(chǎn)品中。應用于石油、化工，電力，造紙，水泥等各行業(yè)。

公司秉承“質量*，信譽*，用戶至上”的宗旨。積極推行IS09001:2000質量保證體系，對產(chǎn)品的每一道工序嚴格把關，始終保持滿足用戶的需求是我們不懈的追求。

23 現(xiàn)場總線型式及通信協(xié)議。

答：ZXQ控制器為智能型，在增強型產(chǎn)品中帶rs485通信接口，采用工業(yè)上的標準modbus＿Rtu通信協(xié)議．可以通過對現(xiàn)場DCS系統(tǒng)進行簡單配置,既可將配有ZXQ控制器的執(zhí)行器納入整個DCS系統(tǒng)中集中管理,就好像使用其他標準儀表一樣.如果現(xiàn)場總線采用其它總線協(xié)議,例如:proflbus協(xié)議,控制器配上我公司協(xié)議轉換模塊，就可接入profibus網(wǎng)絡。

24 ZXQ控制器與市場上其它智能變頻控制器有何差異？

答：現(xiàn)在市場上的用于執(zhí)行器的變頻控制器一般采用執(zhí)行器控制模塊加通用變頻器去驅動變流變頻電機，其中執(zhí)行器控制模塊用來完成執(zhí)行器的控制功能。它發(fā)信號給通用變頻器，變頻器只完成電機驅動功能。這樣就成在一個控制銜接問題，而且變頻器是通用型的，不可能具有執(zhí)行器運行所需要的一些特殊功能。同時它這種配置存在一個電控部分安裝問題，他只能與特定執(zhí)行器配合使用，不容易與廠家執(zhí)行器進行配套。ZXQ控制器是把控制與電機驅動做到一個電路板上形成一個整體，控制板也可以按要求做成各種形狀尺寸便于配套，配上直流無刷電機，就可使用，其中電機的差異見前面第15、16條所述。

25 兩種電機的價格差異多大？

答：目前直流無刷電機與交流電機市場售價大致相當，差異幾十元。

相關產(chǎn)品

ZXQ-02-04-06-2KW電動執(zhí)行機構智能調速控制器

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