引言:
在工业传动中,让电机以不同速度运行是常见需求。变频器是实现这一目标的利器,而“多段速控制”和“模拟量调速”是两种最基础、最常用的方法。它们有何不同?又分别适用于哪些场景?本文将为你一一道来。
一、原理与特点
1. 多段速控制
原理:通过变频器的多个数字量输入端子(DI点)的不同开关组合,来预先选择设定好的速度值。例如,用3个DI点(S1, S2, S3)可以实现2³=8种速度(包括0速)。
S1 ON -> 速度1 (10Hz)
S2 ON -> 速度2 (25Hz)
S1+S2 ON -> 速度3 (40Hz)
… …
特点:
速度固定:速度值是事先在变频器参数中预设好的,运行时不可连续变化。
抗干扰强:数字信号,不受现场电磁干扰影响,稳定可靠。
控制简单:只需普通的PLC数字量输出点即可控制,成本低。
2. 模拟量调速
原理:通过改变输入到变频器模拟量输入端子的电压(0-10V)或电流(4-20mA)信号的大小,来无级、连续地调节电机的运行速度。
例如:PLC的模拟量输出模块输出4mA对应0Hz,20mA对应50Hz。那么输出12mA时,电机就运行在25Hz。
特点:
速度连续可调:可以实现平滑的无级调速。
精度较高:可以精确控制到某一个具体的频率值。
易受干扰:模拟量信号在长距离传输中容易受到干扰,导致速度波动。
成本稍高:需要PLC配置模拟量输出模块或专用定位模块。
二、应用场景大PK
| 特性 | 多段速控制 | 模拟量调速 |
|---|---|---|
| 适用场景 | 有级调速、固定工艺 | 无级调速、过程控制 |
| 典型案例 | 1. 机床的高、中、低三档调速。 2. 传送带的点动、慢速、快速运行。 3. 风机在春、夏、秋、冬四种固定风量运行。 | 1. 收卷设备的张力控制,需要随时微调速度。 2. 中央空调的恒压供水,根据压力反馈实时调节水泵转速。 3. 反应釜的搅拌机,需要根据工艺曲线平滑改变转速。 |
| 优点 | 稳定、可靠、成本低、编程简单。 | 灵活、精确、可实现复杂连续控制。 |
| 缺点 | 速度固定,无法实现平滑过渡和精细调节。 | 成本高,存在干扰风险,调试相对复杂。 |
总结与选型建议:
当你需要的工作速度是有限的、固定的几个档位时,毫不犹豫地选择多段速控制。它经济实惠,皮实耐用。
当你需要对速度进行精确、连续、平滑的调节,或者速度需要根据另一个过程变量(如压力、温度)实时变化时,就必须选择模拟量调速。
在很多复杂设备上,常常会看到两种方式并存,用多段速选择大致的工作范围,再用模拟量进行该范围内的微调,兼顾了稳定性和灵活性。
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