调速器的发展趋势精编

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我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况

我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况

我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况简介:本发言稿回顾并总结了我国水轮机调速器产品从建国初期到本世纪初的发展历程,同时扼要介绍了国内外一些公司的产品大体情况。

在此基础上,对我国水轮机调速器产品市场的现状进行了大致统计分析,限于篇幅,一些观点没有全面晶体管电液调速器,并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。

70年代至80年代初,新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器,一些小型水电站也少量采用了电液调速器,此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。

但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关,其长期使用的可靠性普遍较低。

我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的,由于改革开放和科技进步,国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质,开始研制微机调速器。

华中科技大学、电力自动化研究院(能源部南京自动化所)、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。

1984参数出以成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。

电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上,研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。

现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果,使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。

其可靠性和主要技术指标大为提高,控制功能不断扩展和完善。

不仅适应了水电厂计算机监控的需要,而且为机组安全和经济运行奠定了基础。

然而,这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击,如不采取措施及时建立健康规范的行业市场,将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。

关于这一点,将在第4节作归纳说明。

"武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心,用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器,构成新型电液随动系统。

交流调速技术概述与发展方向

交流调速技术概述与发展方向

交流调速技术概述与发展方向
交流调速技术是以控制电力电子器件改变负载电流量为基础,利用变频技术改变交流电源频率来改变负载的转矩,实现负载的微调,达到节能效果的一种技术。

它是电力电子学和控制理论中的重要研究内容,已被广泛应用于电气机械,包括水泵、风机、电机、涡轮增压器等的调速、节能及控制。

交流调速技术发展方向主要由传统变频技术拓展为可调速系统架构体系,它能使负载及调速系统功率性能得到提高和可控性增强,进而实现节能及控制效果。

与此同时,研究也将重点放在调速系统的稳定性、启动特性及功能强化上,以进一步提高电机的有功及功率性能。

在交流调速技术研究领域,逆变器技术也发挥了很重要作用。

采用逆变技术,将调速器由基于调速补偿器的锁相环控制系统改造为基于绝对坐标系统的跟踪控制系统,可以提高调速系统的响应精度和减少谐波干扰,实现高效节能和智能控制。

随着技术的发展,交流调速技术又拓展到智能网格、电势调节及交流直驱调速等新领域。

智能网格技术可以有效的实现调速环节的综合管理,达到局域电力系统优化和节能控制的效果。

而按照电势调节原理,可以以较低的价格实现电机功率慢动作自适应调节,从而达到有效的改善负载拖动效果的目的。

此外,交流直驱技术也提供了较为方便的总线接口,可以有效的利用电磁综合机理实现对负载的调节控制。

总之,交流调速技术拓展了许多新的可能性,其技术的发展主题以节能、智能控制、可变频技术和电势调节为主,以解决电机及负载拖动问题,达到节能效果为目标,实现电力优化以及节能控制。

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要第一阶段:机械式调速器早期的水轮机组调速器主要采用机械式调速器,它由调速器机构、传动机构和调速器头组成。

调速器机构通过感应水轮机转速的变化,调整调速器头的位置,进而改变水轮机的工作状态,以实现调速的目的。

这种调速器具有结构简单、可靠性高的特点,但由于其机械结构的限制,调速范围较窄。

第二阶段:液压式调速器随着液压技术的进步,液压式调速器开始被广泛应用于水轮机组。

液压式调速器利用油液作为介质,通过液压控制来实现对水轮机的调速。

这种调速器具有调节灵敏、调速范围宽、响应速度快等优点,能够满足不同负载条件下的调速需求。

但由于液压传动系统的复杂性,液压式调速器的维护和管理成本较高。

第三阶段:电子式调速器随着电子技术的发展,电子式调速器逐渐取代了机械式和液压式调速器,成为水轮机组调速的主流。

电子式调速器采用电子元器件来实现对水轮机的调速控制,通过感应水轮机转速的变化,将调速信号转化为控制信号,从而实现对水轮机转速的调节。

这种调速器具有调速范围广、响应速度快、可靠性高等优点,同时还具备数据采集、通信、自动化控制等功能,可以实现对水轮机组的远程监控和运行管理。

电子式调速器已成为现代水电厂智能化调速系统的核心部分。

目前,水轮机组调速器的发展已经进入了数字化和网络化的阶段。

随着物联网、云计算等技术的不断发展,水轮机组调速器正在逐步实现信息化管理,提高调速控制的精度和可靠性。

同时,新型材料、新工艺和新技术的应用,进一步提高了调速器的性能和寿命,降低了维护成本。

总之,水轮机组调速器经历了从机械式到液压式再到电子式的发展过程。

目前,电子式调速器已成为水轮机组调速的主流,同时还在不断推进数字化和网络化的发展。

随着技术的不断创新和应用,水轮机组调速器将继续提高性能,实现更加智能化的调速控制。

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要水轮机组调速器的发展可以追溯到19世纪末的工业革命时期,当时水轮机被广泛应用于工业生产中。

最初的水轮机组调速器是基于机械设备构建的,通过调整进水量来实现转速的控制。

随着科学技术的发展,电力系统的诞生和发展,电子调速技术逐渐应用于水轮机组调速器中。

下面将就水轮机组调速器的发展过程及其现状进行详细阐述。

1.机械调速器阶段(19世纪末-20世纪初)最初的水轮机组调速器是基于机械装置构建的,主要通过调整水轮机的进水量来实现转速的控制。

这一阶段的调速器主要采用行程调速装置或束杆调速器,通过机械的连接和调节来改变水轮机叶片的开度,从而调整进水量,以实现转速的控制。

2.液压调速器阶段(20世纪20年代-30年代)随着液压技术的发展,液压调速器逐渐应用于水轮机组调速器中。

液压调速器通过控制进水门或转轴的液压操作来改变水轮机的转速。

它具有响应速度快、精度高等优点,使得水轮机的调速性能得到了极大的提升。

3.电子调速器阶段(20世纪50年代至今)随着电力系统的发展,电子调速技术逐渐应用于水轮机组调速器中。

电子调速器通过安装在水轮机组上的传感器来采集转速和负荷等数据,经过控制系统的处理和调节输出信号,以实现对水轮机的转速和负荷的精确控制。

这一阶段的调速器具有灵活性高、调节精度高、负载响应快等特点,能够实现复杂的调速要求。

目前,水轮机组调速器的现状可以总结为以下几个方面:1.数字化、智能化随着计算机和信息技术的发展,水轮机组调速器趋向于数字化和智能化。

传感器、控制器和执行器等设备均采用数字化和智能化的技术,能够更好地实现系统的监测、控制和管理。

2.高性能现代水轮机组调速器的性能日益提高,主要表现在调节精度、负载响应速度、适应性和可靠性等方面。

通过采用先进的控制算法和优化设计,水轮机组的调速性能得到了极大的提升。

3.多功能化现代水轮机组调速器具有多种功能和应用。

除了基本的转速和负荷调节外,还可以实现对频率、压力、温度、湿度等参数的监测和控制。

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战随着科技的不断进步和工业领域的不断发展,高压变频调速技术装置正成为工业生产过程中不可或缺的重要装备。

高压变频调速技术装置能够有效地控制电机的转速,实现对工业生产过程的精确控制,提高生产效率和能源利用率。

然而,要实现高压变频调速技术装置的未来发展,还面临着一些挑战。

首先,高压变频调速技术装置将更加智能化。

随着人工智能和物联网技术的不断发展,高压变频调速技术装置将能够实时监测生产过程中的数据,并通过算法进行分析和优化。

装置将能够自动调节电机的转速,使其达到最佳效果,并根据不同的工况要求进行智能调整。

同时,装置还可以与其他设备进行互联,形成一个智能化的工业生产系统,实现生产过程的自动化和智能化。

其次,高压变频调速技术装置的节能效果将得到进一步提升。

能源资源日益紧缺,节能减排已成为各国政府的重要政策。

高压变频调速技术装置具有多级减速功能,能够根据实际需求精确调整电机的运行速度,避免能源的浪费。

随着技术的不断创新,高压变频调速技术装置将进一步提高能源的利用效率,实现更为节能环保的工业生产。

再次,高压变频调速技术装置的可靠性和稳定性将得到增强。

在工业生产过程中,高压变频调速技术装置承担着关键任务,一旦出现故障将会影响整个生产线的正常运行。

因此,提高装置的可靠性和稳定性将成为未来的发展方向之一。

通过采用先进的控制算法和可靠的硬件设计,高压变频调速技术装置将能够保证长时间的稳定运行,并具备故障自诊断和快速修复的能力。

此外,高压变频调速技术装置的安全性也是一个亟待解决的问题。

在高压和大功率的工作环境下,一旦装置发生故障或操作失误,可能会对工作人员和设备造成严重的安全隐患。

因此,未来的发展趋势是在设计和制造过程中更加注重装置的安全性,并加强安全措施的研究和应用,确保装置在工作过程中的安全可靠性。

最后,高压变频调速技术装置的应用范围将进一步扩大。

目前,高压变频调速技术装置主要应用于重工业和能源行业,如钢铁、石化、煤矿等领域。

2024年调速器市场发展现状

2024年调速器市场发展现状

2024年调速器市场发展现状引言调速器是一种用于控制电机转速的设备,广泛应用于工业生产和机械设备中。

随着工业化进程的不断推进,调速器市场也获得了长足的发展。

本文将就调速器市场的发展现状进行详细分析,包括市场规模、行业竞争格局、产品创新和市场趋势等方面。

市场规模目前,调速器市场正呈现出迅猛增长的态势。

随着工业生产对电机转速控制需求的增加,调速器市场规模不断扩大。

根据市场研究机构的数据,在过去五年间,调速器市场年均增长率超过10%,市场规模已突破1000亿美元。

预计未来几年内,市场规模将继续保持稳定增长。

行业竞争格局调速器市场竞争激烈,主要厂商包括ABB、西门子、施耐德等国际知名品牌。

这些企业凭借其强大的研发实力、产品质量和全球销售网络,在市场中占据主导地位。

此外,一些本土企业也积极参与调速器市场,通过创新和技术提升来增强竞争力。

产品创新调速器市场的发展离不开产品创新的推动。

随着科技的进步,调速器产品不断更新换代,从传统的机械式调速器到电子式调速器,再到现在较为先进的数字式调速器。

数字式调速器以其精准的转速控制和高效的能耗管理等特点,受到越来越多用户的青睐。

同时,随着工业自动化的发展,对于调速器产品的智能化要求也越来越高。

一些企业积极研发与物联网和人工智能结合的智能调速器,并提供面向工业4.0的解决方案,以满足不同用户的需求。

市场趋势从市场趋势来看,调速器市场未来发展前景广阔。

主要趋势包括以下几个方面:1.行业转型升级:随着能源消耗管理需求的增加,调速器市场将进一步向高效节能的方向发展。

同时,调速器在新兴产业中的应用也将增加,例如新能源领域和智能制造。

2.个性化需求增加:用户对调速器产品的个性化需求不断增加,企业应加大技术研发力度,提供更多定制化服务,满足用户特定需求,增强市场竞争力。

3.售后服务的重要性:随着市场竞争的加剧,售后服务将成为企业在市场中立于不败之地的关键。

企业应加大售后服务的投入,提供及时、高效的技术支持和维修保养服务。

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状
一、水轮机微机调速器的发展
1、水轮机微机调速器的出现
水轮机微机调速器,是一种专门用于调节水轮机转速的设备,于20世纪80年代初投入使用,在此之前,采用机械调节器和电动调节器的水轮机调速设备,其调速性能较差,而水轮机微机调速器,采用了数字信号处理控制技术,可以实现较精确、较快的调节,令水轮机控制更加精确。

2、水轮机微机调速器的发展
随着电子技术和计算机技术的发展,水轮机微机调速器也得到了长足的发展。

近几年,出现了能够实现变频控制的水轮机微机调速器,而变频控制技术在水轮机调节中,可以更好的满足不同工况条件下的运行要求。

这些调速器也开始涉及到现代制造系统中,并能够实现自动控制。

此外,水轮机微机调速器还具有过程可控、外部扰动抑制等特点,使其在水轮机调节中应用更多更广。

二、水轮机微机调速器的现状
1、水轮机微机调速器主要应用于船舶
目前,水轮机微机调速器主要用于船舶动力控制系统,广泛应用于内燃机辅机、柴油机辅机、汽油机辅机、气差式柴油机辅机等系统,并可以与控制系统结合使用,实现高效节能。

现代交流调速技术的发展与现状

现代交流调速技术的发展与现状

1 现代交流调速技术的发展20 世纪60 年代中期,德国的A Schonung 等人率先提出了脉宽调制变频的思想,他们把通信系统中的调制技术推广应用于变频调速中,为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路。

从此,交流调速理论及应用技术大致沿下述四个方面发展。

1. 1 电力电子器件的蓬勃发展电力电子器件是现代交流调速装置的支柱,其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。

迄今为止,电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件(第一代) →自关断器件(第二代) →功率集成电路PIC(第三代) →智能模块IPM(第四代) 四个阶段。

20 世纪80 年代中期以前,变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。

装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。

20 世纪80 年代中期以后用第二代电力电子器件GTR ( Giant Transistor) 、GTO ( Gate TurnOff thyistor) 、VDMOS - IGBT( Insulated Gate Bipolar Transis2tor) 等创造的变频装置在性能与价格比上可以与直流调速装置相媲美。

随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展,第三代电力电子器件是20 世纪90 年代制造变频器的主流产品, 中、小功率的变频调速装置( 1 —100kw) 主要是采用IGBT , 中、大功率的变频调速装置(1000 —10000kw) 采用GTO 器件。

20 世纪90 年代至今,电力电子器件的发展进入了第四代。

主要实用的第四代器件为: (1) 高压IGBT 器件, (2) IGCT( Insulated Gate ControlledTransistor) 器件, (3) IEGT ( Injection Enhanced Gate Transis2tor) 器件, (4)SGCT(Symmetrical Gate Commutated Thyristor)器件。

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调速器的发展趋势精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986调速器问世百余年来,服务于各厂站的同时自身也在不断的发展、更新。

目前,总体来说调速器的发展有三大趋势:1、? 由常规油压向高油压发展。

液压执行机构长期以来一直被广泛用作水轮机调速器这种重载伺服控制系统的执行机构,它具有能容比大、惯性小、响应快、功率放大系数大、运行平稳、负载刚度大等特点。

随着液压技术的发展,其他许多采用液压系统的工业领域早已实现了高油压化,微机调速器也有从常规油压(、)向高油压发展的趋势。

采用高油压的调速器利于实现小型化、集成化、标准化。

2、? 机电转换接口控制方式从间接数字控制向直接数字控制发展。

所谓间接数字控制是指微机控制信号通过D/A转换环节将数字信号转换为模拟量信号(如0~10V、4~10mA等)后,再经放大后驱动电液伺服系统的控制方式。

该方式必须通过D/A转换环节,将数字量转换为模拟量实现数字控制,其主要存在以下问题:(1)由于控制器存在模拟电路,易产生温漂和零漂。

(2)多了D/A环节,降低了可靠性。

(2)阀的外控特性表现出滞环,消除滞环使阀的造价大大增加,结构复杂,可靠性降低。

(3)整体式磁性材料由于铁损引起的温升严重。

而直接数字控制不通过D/A接口,微机控制信号直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制,消除了间接数字控制存在的上述问题,使整个系统简单化,并实现整个系统的数字化,应用前景非常广阔。

3、? 整体制造及零配件从各厂家独立制造向标准化发展。

长期以来,虽然各调速器生产厂家生产的调速器规格基本一致,但是调速器的设计、生产标准、各零部件不尽相同,不仅给用户带来检修、维护不便,而且无法实现批量生产。

水轮机调速器的分类方法较多,按调节规律可分为PI和PID调速器;按系统构成分为机械式调速器(机械飞摆式)、电液式调速器及微机调速器;实际应用中常用是以下几种区分方式:1、按我国水轮机调速器国家型谱以及调速器行业规范,调速器分为:中、小型调速器;冲击式调速器;大型调速器等。

中、小型调速器以调速功大小来区分,冲击式调速器以喷针及折向器数目来区分,大型调速器以主配压阀名义直径来区分。

调速器分类表2、微机调速器依据调节器(电气部分)及机械液压系统(机械部分)的不同形式,有以下区分:按调节器的硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器。

其中单片机、单版机构成的调节器由于可靠性差、故障率高等多方面原因,已趋于淘汰。

目前可编程控制器以其高度的可靠性成为调节器构成首选。

机械液压系统依据电液转换电液转换方式分为:电液转换器类、电机类、比例伺服阀类、数字阀类。

其中电液转换器类已基本为市场淘汰,其他几种均有不同厂家生产。

3、按照调速器的适用机组类型分为:冲击式调速器、单调、双调。

冲击式调速器适用于冲击式水轮发电机组;单调适用于无轮叶调节的混流式、轴流定桨式等水轮发电机组;双调适用于有轮叶调节的轴流转桨式、灯泡贯流式水轮发电机组。

微机调速器的调节器(电气部分)如何选型目前微机调速器的调节器硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器。

单片机、单板机是微机调速器早期的调节器产品,系各调速器厂家根据调速系统任务需要,选择如8051、8086、8096等微控制器(MCU)为硬件基础,自行设计线路板构成调节器。

由于可靠性低、抗干扰能力差等原因,故障率高。

为提高调节器的可靠性,减少故障率,后提出以双机冗余方式构成双微机调节器,但由于缺乏专业的抗干扰设计,生产上又缺乏严格的元器件老化、筛选过程以及严格的焊接工艺保证等多方面原因,未能根本解决可靠性问题。

因此逐步退出了市场,但由于成本低廉,依然有些厂家生产。

后随着基于IPC(工业控制微机)和PLC(可编程逻辑控制器)等通用处理器平台的不断发展完善。

国内迅速的将可靠性能高的IPC和PLC等通用微机平台应用于水轮机调速器领域,实现了调节器的硬件可靠性的进步,放弃了以单板机、单片机及基于8098、8086等的双微机作为主机硬件平台的专用调节器之路。

IPC(工业控制微机)是通过对个人计算机(PC)的板路、内存以及机箱等进行专门电磁兼容设计,使它能应用于环境恶劣的工业控制环境的PC。

其特点是:程序移植性强;能实现多任务并发等。

但由于其硬件设计还是基于商用个人计算机(PC)的总线结构,而且软件平台必须基于windows或liux等操作系统上,因此其可靠性还是比完全针对工业现场设计的PLC(可编程逻辑控制器)少一个数量级。

正是由于这个原因,近年各IPC(工业控制微机)厂家纷纷推出按PLC总线构架的工业控制微机(PCC)。

与常规PLC相比较,PCC最大的特点在于其类似于大型计算机的分时多任务操作系统,支持多任务并发处理。

其可靠性到没有很大提高。

PLC(可编程逻辑控制器)是专门为解决工业现场恶劣环境而诞生的工业控制计算机系统,其高可靠性已得到广泛的验证。

国内将其应用于水轮机调速器后,以其优异的高可靠性能立即成为调速器的主流方向。

目前出现的各种调速器控制系统还没有比PLC可靠性更高的,因此宜优先选用PLC作为调速器的调节控制核心。

调节器应选用双微机系统还是单微机系统由于调节器硬件平台的演变,我国微机调速器的系统结构经历了从单微机系统、双微机系统到双通道容错系统的发展过程。

一段时间,基本上公认双通道容错的系统结构可靠性较高、容错能力较强。

但随着PLC(可编程逻辑控制器)的微机调速器的问世,由于计算机主机系统的可靠性大幅度提高,人们对双微机系统的必要性提出了质疑为了提高微机调速器的可靠性,国内不少厂家对微机系统的设计采用了冗余结构。

但是,从现场运行的状况来看,其故障绝大部分来自微机系统外部,元器件特别是大规模集成电路的故障率毕竟很低,而出自软件内部的问题,靠冗余无法解决;对于双微机系统,多一个双机通讯和检测切换电路,多一个双机切换时的负荷扰动,就会多一个故障隐患和不可靠因素。

从实际效果来看,双机系统的硬/软件结构复杂,可靠性不一定比单机系统高。

而且从理论上讲,结构越简单可靠性越高,而且结构简单可省掉双机系统必需的一些通讯、检测和切换组件,用户以后的维护也更加方便。

从国外的水轮机微机调节器系统结构来看,既有单系统、也有双系统的。

但国外一些着名的调速器制造公司,如Vioth、ABB、WOODWARD等,均采用了信号测量和调节处理完全分开的设计思想,即采用多CPU的结构形式。

所以可靠性的提高在于将任务进行合理的划分,而不是任务的集中管理。

同时,模块化的硬件设计不仅容易得到可靠性的保证,而且使得软件的设计具有更大的灵活性和针对性。

调速器机械液压系统随电液转换方式的不同,分为:电液转换器类、比例伺服阀类、数字阀类及电机类。

其中电机类还分为步进电机和伺服电机两类。

水轮机微机调速器是一个典型的数字式液压位置伺服系统,数字式液压位置伺服系统按电液转换环节接口控制方式主要分为两大类:间接数字控制和直接数字控制。

间接数字控制是指电液伺服系统通过D/A转换环节,以模拟量接口实现数字控制。

比例伺服阀采用4~20mA的线性电流作为驱动信号,微机调节器必须通过D/A转换环节,以模拟量接口实现控制,因此比例伺服阀调速器是一个典型的间接控制方式的数字式液压位置伺服系统。

传统的各类伺服阀也都属于这类伺服系统。

随着计算机技术在流体控制系统中的大量应用,数字化成了一种必然的趋势。

与间接数字控制方法相反,控制量不通过D/A接口,直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制的方式称为直接数字控制。

目前主要有以下两种方式实现:其一是利用数字执行元件——步进电机加适当的旋转—直线运动转换机构驱动阀芯实现直接数字控制,由于这类数字控制元件一般按步进的方式工作,因而常称为步进式数字阀或离散式比例阀。

通过合理的设计,这类阀具用重复精度高及无滞环的优点。

其二是对高速开关阀的(脉宽或脉冲调制)控制。

通过控制开关元件的通断时间比,以获得在某一段时间内流量的平均值,进而实现对下一级执行机构的控制。

在流体动力系统中,这种控制方式的控制信号是开关量,因而是直接数字控制。

该控制方式具有不堵塞、抗污染能力强及结构简单的优点。

采用间接控制方式构成的系统通过D/A接口实现数字控制,这种方法存在如下缺点:(1)由于控制器中存在着模拟电路,易于产生温飘和零飘,这不仅使得系统易受温度变化的影响;同时,也使得控制器对伺服阀本身的非线性因素如死区、滞环等难以实现彻底补偿。

(2)用于驱动比例阀和伺服阀的比例电磁铁和力矩马达存在着固有的磁泄现象,导致阀的外控制特性表现出2%-8%的滞环,采用阀芯位置检测和反馈等闭环控制的方法可以基本消除比例阀的滞环,但却使阀的造价大大增加,结构复杂,可靠性降低。

(3)由于结构特点所决定,比例电磁铁的磁路一般只能由整体式磁性材料构成,在高频信号作用下,由铁损而引起的温升较为严重。

因此直接数字控制方式明显优于间接数字控制方式。

作为直接数字控制方式的步进式数字阀和开关阀相比较:步进式数字阀按步进的方式工作,具用重复精度高及无滞环的优点。

但是,步进式数字阀通过阀芯的步进运动将输入的信号量转化为相应的步数(脉冲数),因而存在着量化误差,通过增加阀的工作步数可以减小量化误差,但却使阀的响应速度大大降低。

同时,步进式调速器必须保留有引导阀和主配结构,造成步进式调速器的结构较复杂,加工件较多,不具有良好的通用互换性。

相较而言,高速开关阀与控制系统的接口更简单,且不需要中间环节就能构成直接数字控制系统,应用前景十分广阔。

将高速开关阀应用于水轮机微机调速器,能实现整个系统的数字化,构成全数字式调速器。

但由于流量、压力脉动等因素的限制,数字阀在大型调速器上的应用范围受到一定的限制,目前仅能应用于操作功不大于的非双调机组的调节控制。

综上所诉,中小型调速器选用数字阀较为适宜,大型调速器宜选用步进电机(但要注意控制方式——参见后述关于电机类调速器的比较说明)。

伺服电机与步进电机类调速器的区别与比较电机类调速器分为伺服电机及步进电机两种。

伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似(脉冲信号和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异,从控制精度、低频特性、距频特性、过载能力、速度响应能力比较起来,全数字式交流伺服电机无疑比步进电机优异得多。

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