一、基础

1、什么是交流电机变频调速技术？ 


    交流三相电动机由于不存在换向片以及结构简单、工作可靠，目前装机容量上占有绝对优势。交流电机变频调速技术是近十年伴随着功率半导体器件的出现，微电子技术，计算机技术的发展而形成的科技含量高的电机电气传动控制技术。它具有调速和节能两大优势。它使交流电机的调速功能已完全达到了直流电机调速的性能。

交流电机变频调速原理是：交流三相异步电机的工作转数与供电的工作频率有如下关系：

n = 60 f (1-s)/p

n：电机实际转数 

f：电机供电的工作频率 

p：电机的极数 

s：转差率

    可见当电机的级数p固定时，若能改变供电的频率f就可以使电机转数n随频率f变化。变频器是一种将电源频率改变和电机控制为一体的装置。目前采用的变频器通过交�直�交原理，将供电电源50Hz的交流电经过该装置后变成0~400Hz的交流电，用来作为供给三相异步电机工作所需的电源，达到调节电机转速的目的。

    例如在50HZ电源工作的四极电机转速1500转/分，用40HZ电源供电，电机转速下降20%为1200转，而且能量消耗还下降近50%，具有明显的节点效果。

    变频器输入电源有单相交流电和三相交流电之分。但其输出均为对称相差1200的三相交流电。

调节变频器输出电源频率方式有手动和自动两种。手动是人工在变频器面板上进行。自动则是通过4~20mA（0~5 V或0~10V）标准信号来控制。换句话讲，改变电机的转数，只需改变输入到变频器的控制信号大小就可以了。

    变频器除有调速作用位外，由于它的输出电压随频率增加而增加，因此控制电机起动电流低具有软起动功能。另外，在电机停止瞬间还可向电机注入直流电进行能耗制动，具有电制动功能。

2、什么是变频调速电动执行器? 


变频调速电动执行器用变频器来控制电动执行器工作。变频电动执行器由变频器、伺服电机、减速器、位置反馈发送器构成。由于变频器具有调速、软起动、制动等功能，它除可以使伺服电动机工作在变频调速状态外，它还通过软起动方式，降低伺服电机起动电流，减少对电网和本身机械结构的起动冲击。通过电制动方式，可有效产生能耗制动，降低伺服电机惰走惯性，大大提高定位精度。

变频式电动执行器是目前应用的两位式开关型电动执行器的更新换代产品。它利用数字化变频技术对传统的电动执行器进行改造，使电动执行器在开、关工作过程中，按工艺条件选择合适转速，或可以按照预定的程序变速运行。另外，利用变频器软起动功能，降低伺服电机起动电流对机械结构的起动冲击，这对电动执行器本身安全运行十分有益的。

3、变频执行器为什么要用三相电机？ 


三相交流异步电机是价格性能比最高的一种电力拖动设备。交流电机结构简单不存在换向问题、尤其是三相交流异步电机起动电路简单，倒相容易，过载能力高、可靠性强，应用十分广泛。由于变频器都按照控制三相交流异步电机制作，因此变频执行器必须采用三相交流异步电机作为伺服电机使用。

4、电动执行器采用变频调速技术后又何好处？


电动执行器采用变频调速技术后，可以使电动执行器伺服电动机工作在变频调速状态，可以满足许多要求电动执行器运行速度改变的工艺场合。变频器软起动方式，使伺服电机起动电流降低6倍，大大减少对电网和本身机械结构的起动冲击，允许每小时带载起动1000次以上。通过电制动方式产生能耗制动，省掉机械制动装置。

5、为什么许多自动化过程对执行器都有调速的要求？ 


在自动调节系统中，执行单元的工作质量至关重要。每套自调系统的对象特性时间常数，滞后时间、放大倍数都不同。因此，作为执行单元的电动执行器也应有各种工作速度与之对应才是。系统要求在偏差大时，阀动作快（伺服电机高速运转），动态响应好、调节作用强。在给定值附近小偏差时，要求执行器变化一定要缓慢（伺服电机低速运转），避免超调。目前的气动调节阀通过微分作用或阀门定位器作用很容易实现，但电动调节阀一旦选型确定，其工作速度、行程时间就相对固定，无法满足系统要求。结果只有通过频繁的启动、停止来满足给定值附近的微调作用，其结果是造成了系统的振荡和电机烧毁事故。采用了变频式电动调节阀就会很方便的解决这个问题。偏差大时可通过微分作用使变频器输出频率高，阀电机运转速度快，（可以是目前阀电机工作速度1.5~2倍）动态响应极好。随着偏差减少变频器输出频率会明显下降，阀电机工作速度降低（可以是目前阀电机工作速度0.2~0.5倍），阀会一点点开启或关闭，大大提高了微调作用能力，解决了阀在给定值附近频敏起动情形，明显减少超调，提高调节系统质量。变速运行方案是利用标准信号去控制变频器的输出，达到变频电动调节阀变速运行的目的。变频器都有电流输入（4~20mA）频率设定接口。只要把4~20mA信号送入频率设定接口，改变输入信号值，就可达到变频无级调速运行的目的。这种具有变频性能的电动执行器、电动调节阀其特性已不是位式开关积分特性，而是具有动态无级变速变积分特性，开环特性要比气动调节阀动态性能要好，使调节质量大幅提高。

6、为什么许多工艺过程对执行器拖动的阀门有变速控制要求？ 


自动调节系统是从调节质量上需要变频电动调节阀。在许多阀门开启、关闭工艺场合，同样需要变频功能的电动执行器拖动蝶阀、球阀等。石油、化工等行业大量采用离心泵，尤其一些大流量高扬程的泵，都用电动执行器控制蝶阀、闸阀来控制出口阀。工艺要求泵出口阀的开、闭不是等速的。在刚开启、或即将关闭时刻，都要求缓慢，以减少泵组、管道产生“水锤”现象。采用普通执行器是无法满足这个要求。例如用变频蝶阀开启时，先将速度放慢至额定转速50%以下缓慢开启，当阀开启超过一定角度时，再按正常速度开启，这样就可以大大减少对管道的冲击作用。

7、变频调速电动执行器、变频调速调节阀如何实现动态变速运行？ 


变频电动执行器、变频电动阀实现动态程序预定变速运行，是在变频电动执行器内有两组变速开关，变速开关信号作为变频器的变速控制信号。两组变速开关可在全行程范围内任意设定变速开关工作点。例如，要求变频蝶阀在0~900工作过程，每300变化一种速度。调整变速反馈板使第一组变速开关在300变位，第二组变速开关在600变位。在变频器内设定三种速度。0~300为第一档慢速运行，300~600为第二档速度快速运行，600~900为第三档速度为慢速运行。每一档运行速度都可以任意设定。这样变频蝶阀在工作时，就会按设定的速度分三档进行工作。这种变速运行方式大多是用变频电动执行器作为遥控风门、阀门等场合。

8、什么是网络化变频调速电动执行器？如何实现网络化控制？ 


变频电动执行器、电动调节阀可以实现网络控制。变频执行器都有RS485通讯口。用它和网络控制器BWK通讯。变频电动执行器工作信号（正、反转开关信号、调速信号）、运转反馈信号（工作频率、电流等）都通过变频器RS485口与BWK网络控制器进行双向传递。每台BWK网络控制器可以控制32台变频执行器。每台变频执行器参数都可以在网络控制器上用人机界面参数设定器进行设定。

网络控制器具有MODBUS通讯协议，用过RS232口和上位PC机相连，实现上位PC机对网络控制器的控制，进而达到对变频电动执行器的远距离网络控制。

9、什么是网络控制器？它如何工作？

BWK网络控制器它属于数字化控制器，它是上位机DCS系统与变频电动执行器之间的连接桥梁。DCS系统的控制信号送入网络控制器，再由网络控制器将控制信号经过处理变为控制变频电动执行器的控制信号，去控制变频执行器工作。一台网络控制器可以控制32台变频电动执行器。

网络控制器属于箱内安装仪表。它可以安装在控制室内或仪表柜内，也可以安装在现场保护箱内。它工作环境温度为－100~500C。

网络控制器与变频执行器采用双绞线连接。用RS485通讯口进行通讯和信号传输。由于采用双绞线连接，简化了安装节省了大量的线缆。

10、什么是智能型电子式变频调速电动执行器？ 


智能型电子式变频电动执行器属于比例调节型变频电动执行器，是在电子式电动执行器基础上研发的。它采用数字化单片机技术和变频调速技术，将智能化的控制器（电子伺服放大器）与变频电动执行器融为一体，接受标准信号4~20mA)控制，并按偏差大小调节执行器工作速度，偏差大调节速度快，偏差小调节速度慢。动态相应极好，调节质量大幅提高。执行器伺服电机无过载起动电流。所需参数均无跳线设定。内含PID调节器可以和各种传感器，变送器配合方便构成单回路P、I、D调节系统。

11、智能、变频电动执行器和智能、