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（已结帖）2011-05-01-工控擂台-4-20ma控制电机正反转的原理问题？ 点击：3026 | 回复：12



玻璃的心

    
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发表于：2011-04-17 11:12:32
楼主

4-20ma控制电机正反转的原理是什么？反馈也是4-20ma ?

 

 

 

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。


下周初结贴，9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分！

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Piston

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发表于：2011-04-18 20:54:16
1楼

题意不太明确，楼主这是说比如测速发电机一类的速度传感器输出4－－20MA信号吗？还是说比如变频调速系统，当以4－－20毫安的电流信号作为频率给定输入，让变频器自动控制输出频率，是的电动机转速为相应的值？

测速发电机一般是给出0－－10v直流电压，我们可以以此反馈给调速系统用于转速控制。如有需要，可以在将0－－10v信号经过U/I转换板转换为4－－20MA信号，对应的转速为 0 RPM——电机的额定转速，这种反馈因是电流反馈，抗干扰能力比电压信号反馈要强些。

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玻璃的心

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发表于：2011-04-18 21:30:55
2楼
回复内容：
对：Piston 关于

题意不太明确，楼主这是说比如测速发电机一类的速度传感器输出4－－20MA信号吗？还是说比如变频调速系统，当以4－－20毫安的电流信号作为频率给定输入，让变频器自动控制输出频率，是的电动机转速为相应的值？

测速发电机一般是给出0－－10v直流电压，我们可以以此反馈给调速系统用于转速控制。如有需要，可以在将0－－10v信号经过U/I转换板转换为4－－20MA信号，对应的转速为 0 RPM——电机的额定转速，这种反馈因是电流反馈，抗干扰能力比电压信号反馈要强些。

 

如果找不到，我想我就按咱PLC中的比例形式来控制吧！呵呵

内容的回复：

不好意思，我是从论坛上照过来的题目。我对这个也不清楚，如果是按咱通常的模拟量控制，应该说还是很好解释的。就是不知道他这有没有其他的什么意思，呵呵！！！不过论坛上这道题是可以找的到的，可以参考下！
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jingtao

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发表于：2011-04-19 14:39:36
3楼

伺服放大器也叫伺服驱动器，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达。

4-20mA是伺服电机的信号，伺服的作用就是比对信号，然后确定电机的正反转的。4-20mA和输出正反转是对应关系，正作用时：4mA执行器位置为0°位，20mA时为90°位。当PLC或调节器输出为12mA时，执行器转动至45°位，即中间位置。反作用时相反。

     以 以ZPE-2030伺服放大器为例子说明：首先变送器测量到的信号输入PLC或调节器，接着由PLC或调节器输出的4-20mA控制信号接至伺服放大器的1#2#端子（信号输入端），由伺服放大器处理比对后，通过伺服放大器9#正；11#反（均为相线）接至执行器（3，8脚）来控制执行器正转或反转，此时执行器的位置反馈机构反馈给伺服放大器一个4-20mA的信号，由执行器（1，2脚）接至伺放的7#，8#端子，此信号指示执行机构的当前位置。另外伺服放大器的13#为正限，14#为公共，15#为反限；16#，17#为报警即一付常开触点，19#，20#为电源（交流220V）。执行器的插头电源（13，14）；反馈（1，2）；电机正反（3，8）。注意：不要把伺放和执行器的引脚混淆。现在有的厂家水泥设备上也用伺服电机控制，控制比较简单，但成本略高。


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jiaoanpeng

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发表于：2011-04-19 21:57:29
4楼

偶的理解是要想实现4——20mA控制电机正反转，那么必须要找到一个平衡点，在这点上电机不转，如同偶所负责的原先催化裂化装置中的待塞一样（这个待生塞阀就是4——20mA控制信号控制待塞风动马达的正反转以此来实现待生塞阀的开或关。）

这样的功能必须设置一个平衡转换点，这个气动待生塞阀的平衡点就是12mA，在这点上风动马达运转，如果控制信号大于12mA那么待生塞阀的风动马达根据气动阀门定位器及一系列的仪表会实现正传的功能，带动变速齿轮箱正传使待塞关闭。若小于12mA则马达反转使待塞开度变大。

基于这个原理，偶想这个通过4——20mA控制电机正反转的原理是一样的，就是设定12mA电机是静止的平衡转换点，小于12mA，电机正传（反转），大于12mA电机反转（正传），要实现这个功能必须有一个比较器和一个反馈信号，通过对控制室信号反馈信号的比较输出一个控制信号来控制电机主电路继电器的选择性通断。这个应该用专门的仪器能够实现这样的功能。

至于反馈信号，也输出4——20mA决定没有问题。

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李纯绪

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发表于：2011-04-21 10:36:51
5楼

对于输入标准信号控制电机的装置，比如变频器、伺服驱动器等，其设置项有输入信号偏置功能，可以设4mA为反转最高转速，20mA为正转最高转速，这个信号在控制装置内转换为1-5V（或2-10V）的控制信号，调整电机的转速在设置的范围内运转。

这是数控系统伺服电机的运行方式。

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newchp

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发表于：2011-05-01 15:45:09
6楼

楼上给了一个提示，可以如下做：

4-12MA规定为反转，并且反转速度为4-12MA的线性区域；13-20MA规定为正转，并且正转速度为13-20MA的线性区域。

用PLC很容易采集出来4-20MA的数字量，再做一段小程序：1、分别去比较是正转还是反转；2、通过模拟量去调速转速

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一品黄山

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发表于：2011-05-05 16:19:10
7楼

4-20mA控制正反转，它的分界点如何确定呢？

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陈石头

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发表于：2011-05-07 22:48:36
8楼
4-20mA控制电机正反转？怪问题！搞错了吧，4－20mA控制电机转速还差不多！
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浅醉闲眠

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9楼

        按我的理解，这个问题就是一个电动执行器的工作过程。
        调节器或是上位控制系统的输出信号1-5V或4-20mA，作为伺服放大器的输入信号，与位置反馈信号4-20mA进行比较，其差值（正或负）经放大后去控制两相伺服电动机正转或反转，再经减速器减速后，使输出产生位移（直行程）或转角（角行程），从而改变调节阀的开度（或挡板的角位移）。与此同时，输出轴的位移又经位置发送器转换成电流信号4-20mA，作为反馈信号，返回到伺服放大器的输入端。当反馈信号4-20mA与输入信号相等时，电动机停止转动，这时调节阀的开度就稳定在与控制器输出信号成比例的位置上。
        伺服电机的转向和位置与输入信号的关系：如输入电信号增加，则输入信号与反馈信号的差值为正极性，伺服放大器控制电动机正转；相反，输入电流信号减小，则差值信号为负，伺服放大器控制电动机反转，即电动机可根据输入信号与反馈信号差值的极性产生正转或反转，以带动调节机构进行开大或关小阀门。
        在仪表系统的调节回路中，很多都是这样以4-20mA信号，通过控制电机的正反转，而改变阀门的位置，从而实现调节的目的。这里的伺服放大器是由前置磁放大器、触发器，可控硅主回路及电源等部分组成的，是仪表回路中的一个自动装置。前置级磁放大器是一个增益很高的放大器，来自控制器的输入信号和位置反馈信号在磁放大器中进行比较，当两者不相等时，放大器把偏差信号进行放大，根据输入信号与反馈相减后偏差的正负，放大器输出电压，控制两个晶体管触发电路中一个工作，一个截止。使主回路的可控硅导通，两相伺服电动机接通电源而旋转，从而带动调节机构进行自动控制。可控硅在电路中起无触点开关作用。伺服放大器有两组开关电路，即触发器与主回路有两套，各自分别接受正偏差或负偏差的输入信号，以控制伺服电动机的正转或反转。如前所述，位置反馈信号随电动机转角的变化而变化，当位置反馈信号与输入信号相等时，前置放大器没有输出，伺服电机停转。

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welfare87

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发表于：2011-05-08 22:26:56
10楼

说的好像是运动控制的基础吧，通过给定与反馈的比较，来消除偏差，在消除偏差的过程就是使电机正反转

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cqu_rockwell

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cqu_rockwell

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发表于：2011-05-09 00:31:49
12楼
本题由于叙述不准确，所以让大家产生误解：一种理解为电动执行器的执行过程，一种理解为模拟控制电机转速的问题，在征得出题者“玻璃的心”的这两种理解方式的基础上评奖。
对于在答题过程中给各位工程师造成的不便我们深表歉意，这方面我们以后会多注意，希望大家继续参加以后的擂台！
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