步进电机和伺服电机的比较(2)

综上所述，变频调速技术用于水泵控制系统，具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点。在大力提倡节约能源的今天，推广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技节能装置，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。可以说，变频调速技术是一项利国利民、有广泛应用前景的高新技术。

参考文献：

ｃ１】李勇伦．基于ＰＬＣ控制的变频调速恒压供水系统ｌＪｌ．科技创新导报，

２００７．

随着科学技术的发展，生产的需要和实际的需求，变频控制技术越来越被广泛的应用在工业生产及其他领域之中，特别是当今国际和国内环保节能的硬性要求，生产和生活从安全型转变成安全节能型。而变频技术被认为是最有效的节能方式之一，同时变频技术最大的一个特点就是安全节能。使用变频器不仅能达到科学用能、节能降耗的目的，而且能够提高自动化水平，改善工艺。现在我就以变频技术的概念开始，结合水泵变频应用，谈谈变频技术的节能效应。

１变频技术介绍

变频技术指的是异步电动机的变压变频调速控制系统，一般简称变频调速系统，也就是人们所说的变频技术。在各种异步电动机调速系统中，变频技术的效率最高，同时性能也最好。采用变频控制技术，在生产机械对调速系统的静、动态性能要求不高的情况，不但结构简单，而且成本也较低，大大降低了生产成本和能量消耗，从而达到高效节能。变频技术中，变频控制系统是整个调速系统的核心，而变频装置即变频器又是变频技术的主要装置。变频控制系统，它的基本控制方式是，在基频以下，为了维持磁通不变，须按比例的同时控制电压和频率，低频时还应抬高电压以补偿定子压降；在基频以上，由于电压无法再升高，只好仅仅提高频率而迫使磁通减弱。综合基频以上以及以下的情况，根据变频控制特性，按照电机拖动基本原理，基频以下属于“恒转矩调速”，基频以上属于“恒转矩功率调速”。现今，使用最多的是静止式变频装置，用的变频装置主要是间接变频技术。

２变频技术的降耗节能原理

由流体力学以及动力学原理可知，功率ＩＰ）与Ｑ《流量）以及Ｎ（压力）成正比关系，与转速的立方成正比。因此在水泵的效率不变化时，流量下降时，Ｎ可成比例的降低，这样轴的输出功率成立方关系急速下降。

２．１功率因数补偿节能，根据电力学原理和电力拖动原理及应用，普通水泵电机的功率因数在０．６—０．７之间，比较低，在使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，使得功率因数增大，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

２．２软启动节能由于电机为直接启动或Ｙ／Ｄ启动，启动电流等于（４—７）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，对设备、管路的使用寿命极为不利。使用变频装置后，利用其软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命，节（上接第３１１页）

系统所需要的最大转矩（伺服电机输出的最大转矩。在进行机械方面的校核时，可能还要考虑负载的机械特性类型，负载的机械特性类型一般有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载、直线负载、混合负载。

３．２．４短时间特性（加减速转矩）伺服电机除连续区域外，还有短时间内的运转特性如电机加减速，用最大转矩表示：即使容量相同，最大转矩也会因各电机而有所不同。最大转矩影响驱动电机的加速时间常数，使用公式估算线性加速时间常数，根据该公式确定所需的电机最大转矩，选定电机容量。

３．２．５连续特性（连续实效负载转矩）对要求频繁起动、制动的数控机床，为避免电机过热，必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值，并使它小于电机连续额定转矩，其具体计算可参考其它文献。在选择的过程中依次计算此五要素来确定电机型号，如果其中一个条件不满足则应采取适当的措施，如变更电机系列或提高电机容量等。

４步进电机和伺服电机的应用

步进电动机及其驱动器构成伺服驱动单元，它与微型计算机可

【２ｌ符锡理．多泵并联变频调速恒压变量供水水泵的配置与控制【Ｊ１．给水排水技术与产品信息，２０００．

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排水，１９９８．

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构成开环点位控制、连续轨迹控制甚至半闭环控制等。经济型数控机床以微型计算机为控制核心，ＩＳ０数控标准代码编程，用软件实现数控装置全部功能，采用大功率步进电动机直接驱动机床工作台，组成了全数字化开环数控装置。伺服电机广泛应用于对精度有较高要求的机械设备，如印刷设备、机床和ＣＮＣ数控设备、装配线和材料夹持自动生产、印刷设备、打浆成纸及网面处理和自动机载系统包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。

５结束语

在了解了步进电机和伺服电机的性能区别和二者在造型时应注意的要点，不难发现伺服电机在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机，使用步进电机，控制器的设计相对比较容易，易于实现：选用交流伺服电机来设计

控制系统，其成本比选用步进电机高。所以，在控制系统的设计过程中

要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。

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万方数据

步进电机和伺服电机的比较

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

王勇

陕西渭河煤化工集团有限责任公司中小企业管理与科技

MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME2010(34)

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