西门子模块6ES7331-1KF02-0AB0详细说明

在前期选型上投入的精力越多，后期电机需要维护的成本就越小。在选择了步进电机的合适型号以后，学习网小编给大家分享几点步进电机在应用过程中应该引起工程师重视的几个注意事项。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简单。

步进电机在应用过程中注意以下几点：

1、步进电机应用于低速场合—每分钟转速不超过1000转，最好在150-450rpm间使用，可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效，噪音低。

2、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。

3、由于历史原因，只有标称为12v电压的电机使用12v外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值，可根据驱动器选择驱动电压（建议： 42电机采用直流12v-24v，57电机采用直流24-36v），当然12伏的电压除12v恒压驱动外也可以采用其他驱动，不过 要考虑温升。

4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。

5、电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动, 而采用逐渐升频提速，首先电机不失步，其次可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。

6、高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决。

7、电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。

8、电机在90rpm以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动。

9、应遵循先选电机后选驱动的原则。

一、前言

锅炉节能降耗主要的控制指标在於煤耗及用电效率，传统方法多用风门档板、阀门和机械调速来控制鼓（引）风机、给水泵、循环泵的流量及炉排的运行速度，其设计上并未考虑节能目的，同时，工艺及生产任务的不同，蒸汽需求量变化时，需改变给煤（喷降）量，以达到率燃烧，传统的控制方式采用人工操作、耗电高、控制精度低，且易因操作不当而产生环境污染（烟囱冒黑烟）。

二、锅炉供水控制系统的改造

水泵的工作原理
由水泵的工作原理可知流量Q与转速N成正比，扬程H与转速N的平方成正比，轴功率P与转速N三次方成正比，电机的转速N与电源频率F成正比，因此改变电源频率，可改变电动机即给水泵的转速，从而达到调节给水流量的目的。
原设备工况
现锅炉给水泵是连续恒速运行的，且流量的控制是通过调节管路中调节阀和支路回流实现的，采用调节阀调节时，由于阀门的开度的减小，水泵出口的压力上升，阀门两边的压差将增大，造成能量的浪费同时还易损害阀门和轴承的磨损；采用支路回流调节时，大量水的回流也同样造成能量的消耗。
给改造方案
原系统加装伟创AC32水泵、风机专用变频器，并保留原系统工频设备做备份，变频器故障输出继电器常开触点连延时继电器再连原工频主回路接触器，确保变频器故障情况下锅炉给水系统正常运行，同时控制室声、光报警，提示操作人员及时排除问题；变频器设下限频率，保证锅炉给水量在安全值以上运行；
变频器工作状态
操作人员在控制室可根据汽包水位的变化实时对变频器进行频率调整，满足蒸发量和给水量的同时力求变频器运行在最佳经济状态。
现场实测：给水泵相对原调节筏控制节电率达24%，并且水泵磨损大大减少，延长设备使用寿命。

三、锅炉鼓(引)风控制系统的改造

原现场工况
锅炉的鼓（引）风机的风量随汽量变化而经常产生变化的，原现场采用阀门调节，锅炉的控制室到阀门的距离较远，操作不便还不易控制准确，风量调节过大，空气含氧量超标，浪费了热能；风量调节过小，煤渣残留碳份超标燃烧不尽又增加了煤耗；高速运行的风机产生的噪音对环境也产生极大的污染；由于长时间高速运行，风机轴承和电机温升都很高，设备的使用寿命降低。
变频器工作状况
安装伟创AC32系列变频器后，操作人员在控制室根据用汽量的变化，随时调整鼓（引）风机的转速，减少了噪音对环境的污染（电机均运行于额定转速以下，风的噪音随之下降），由于鼓引风机长期低于额定转速的状态之下运行电机及风机的轴承不易损坏，延长了使用寿命，电机的发热量也减少了，维修量下降。停机时间减少，节约了大量的维修费用。
节能效果
一般设计机、水泵设备额定的风量、通常都超过实际需要的风量、流量，且运行量、都是实时变化的，而目前，采用档板或阀门来调节风量和流量的调节方式较为普遍，虽然方法简单，但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，这种节流调节方法浪费大量电能，回收这部分电能损耗会收到很大的节能效果。
从流体力学原理知道，风机风量与转速及电机功率的关系，用下述关系式表示：
式中，Q－风量(流量)Ｈ－风压（扬程）P－轴功率n－转速
当风量减少风机转速下降时，其电动机输入功率迅速降低，例如风量下降到80%，转速(n)也下降到80%时其轴功率则下降到额定功率的51%；若风量下降到50%，轴功率将下降到额定功率的13%，其节电潜力非常大，因此对风量、流量调节范围较大的风机水泵，采用变频调速控制来代替风门或阀门调节，是实现节能的有效途径。
变频调速的特点是效，没有因调速带来的附加转差损耗，调速的范围大，精度高、无级调速。容易实现协调控制和闭环控制，由于可以利用原鼠笼式电动机，所以特别适合于对旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维护方便的优点，又能达到节电的显著效果，是风机水泵节能的最理想的方法。

四、炉排电机的变频改造

原现场工况
炉排电机因为比较小，许多厂家都忽略了对其的改造。炉排电机是控制煤在炉内的停留时间，其速度的快慢和煤的燃烧率息息相关。传统的调速方式是机械换档，精度低，煤燃烧后留碳份超标严重。
现场其炉排三级调速档已锈死，只有高速档可以运行，煤渣出来呈黑灰色且脚踩有硬感，明显没有燃烧完全。
变频改造效果
采用变频调速后情况大为改观，由于可实时调整，煤块燃烧充分，热效提高，煤渣出炉后呈灰白色，同时烟囱冒黑烟的现象也基本没有，煤耗降低10%左右。

综上：使用伟创变频调速器取代风门、档板、阀门控制流量，并控制炉排后，其整体改造效果如下：
1、综合节电约35%，约9个月回收投资。
2、提高燃烧效率，节省用煤10%左右。
3、降低排烟浓度，避免冒黑烟的环境污染。
4、提高设备自动化程度，控制更精确、更方便、更及时。
5、实现电机软起动，减小冲击电流
6、降低设备运行损耗，延长设备使用寿命。