交流异步电机伺服控制技术应用
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l 功能齐全、可靠性高的一体化主控板。 l 优化设计的模块化功能电路。 l 功率模块采用IGBT、IPM或智能化器件ASIPM。 l 电流、速度、位置三闭环系统。 l 内置制动单元。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
软件功能完善灵活 l采用滑差频率矢量控制原理和软伺服技术。 l 具有内部PLC功能，控制器可自成系统工作。 l CPU的ROM可存储多个程序，语句可达400条。 l具有专用、开放的QMCL快速运动控制语言。
电机控制程序的编程简单易学。 l 可用PC机、编程器编程，程序可固化。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
控制功能全面精确
l 速度控制范围为0~500 Hz，控制精度为0.01~0.02Hz，
调速比1：25000，能够对电机进行稳定、准确的速 度控制。在负载力矩变化时保持速度不变。
l 位置控制精度为PG(编码器)的±1个脉冲，位置控制
减轻工作强度，提高生 产效率；
或效率降低 。
可以调整到任意冲次。
2.采用变极调速电机 伺服控制
变速是阶跃式的，冲击 速度变化平稳，无冲击。
大；
实现连续调速，调速范
只有二或三个固定速度， 围大。
无法连续调速和低速运
行。
抽油机现用的调速方式与伺服控制的比较
l双PG伺服控制器具有同步和跟随控制功能。电子齿轮参 数可以设定同步比例。跟随控制：以主伺服控制器及 电机的PG信号作为从控制器及电机的指令信号，实现 从机跟随主机同步运转。同步控制：以外部PG信号作 为多套伺服控制器及电机的指令信号，实现多机同步 运转。
l具有加、减速度控制功能。加、减速度可在0.05 ～ 3000Hz/s范围内用参数设定，可以编程设置加、减速 曲线。
l迅速可靠的保护功能和故障指示、检查信号。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
I/O、通信接口丰富完备 l 具有RS232C ，RS422/RS485通信接口。 l 可编程数字输入/输出。 l 可编程模拟量A/D输入、D/A输出。 l 脉冲列指令输入接口。 l 双PG方式控制器特有外部PG输入接口。
液压和空调系统 集装箱检测系统
时光伺服控制器在抽油机上的应用
抽油机是油田使用最多的采油设备，是油田 耗电量最大的设备群。抽油机受油井的井况、 油质、气候等客观因素的影响，须调整冲次、 冲程，就是对电机进行速度调整。抽油机对 电机控制系统的基本要求：能够大范围稳定 调速、有显著的节电效果。
针对油田的需求，我们以交流异步电机伺服 控制器为核心，研制了抽油机伺服调速节能 控制柜。根据抽油机的运行工况和油井的实 际情况，及时地自动调整电机的运行速度、 加速度、输出转矩，使抽油机以高效、节能 状态进行工作。
转矩
恒转矩输出 恒功率输出
300%
GL伺服控制
200%
变频驱动
150%
HL伺服控制
100%
电机额定转矩
频率（转 速）
0
50
100 150
200 250 Hz
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
硬件构成先进可靠 l 专用32位CPU采用系统级芯片SOC技术，嵌入
LSI Logic以及数字I/O、D/A、A/D、RS-232、 422通讯、QMCL语言编译器，电机矢量控制高速 运算器、开放的ROM和RAM、实时操作系统(OS) 等，提高性能和可靠性，降低功耗和电磁干扰。
交流异步电机伺服控制是电机控制领域的
新兴技术。时光交流异步电机伺服控制器已形
成系列产品，并投入批量生产。目前国内尚无
其他厂家产品，国外个别厂家已有产品，性能
相近，价格很高。交流异步伺服控制器已在以 下领域应用：
机床行业
电梯行业
橡塑机械
电动车辆
建筑机械
卫星跟踪系统
铁路维修机械 印刷包装机械 油田机械
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
电机功率大寿命长 l 对于电机没有特殊要求，交流异步电机安装
编码器，控制器即可对其位置、速度、加速 度、转矩进行高精度控制 l 控制电机功率范围大，实现伺服控制的异步 电机功率为100W～185kW。 l 交流异步电机结构简单、可靠耐用、价格便 宜、维护方便，使用寿命长。
范围为4Byte脉冲数，可控制电机进行精确的位置和 定位控制。
l具有优良的转矩控制功能、低速大转矩输出、零转速
力矩保持功能。在电机额定转速以下恒转矩输出， 并能够控制转矩。转矩控制精度为±2%，电机额定 转速以上恒功率输出。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
控制功能全面精确
l过载能力强，最大转矩输出可达电机额定转矩三倍。
抽油机伺服调速节能控制柜构成
编 程 器
K
C
伺服控制器
M
编码器
交流异步电机
变压器
轴流风扇
操作板
电抗器
制动电阻
伺服调速节能控制柜在油田抽油机的应用实例
抽油机现用的调速方式与伺服控制的比较
1.更换电机皮带轮
伺服控制
需要停机更换，耗费时 无需停机，可通过手动
间、影响产量；
旋钮实现调速；
增大了劳动强度； 在低冲次的情况下，电 机皮带轮过小导致打滑
交流异步电机 伺服控制技术及应用
北京科技大学 时光科技有限公司
源自文库
交流异步电机伺服控制技术
三相交流异步电机结构简单、牢固耐用、经 济可靠，是工业生产使用最多的动力源。长久 以来，对交流异步电机进行精确控制，技术上 没有实质性的突破。北京科技大学时光科技有 限公司研究开发的全数字化交流异步伺服控制 技术在交流异步电机的高精度伺服控制上取得 了根本突破，扩展了交流异步电机的应用范围， 为全面提升工业生产的自动化控制水平打下良 好的基础。
电机控制技术的发展
交流异步电机 变极调速 绕线调速 电磁调速
直流电机 调速
伺服控制
交流异步电机 调压调速 变频调速
交流同步电机 伺服控制
交流异步电机 伺服控制
交流变频、同步伺服和异步伺服的比较
交流变频
交流同步伺服
交流异步伺服
速度控制
范围小精度低
范围大精度高 范围大精度高
位置控制 转矩控制
无 转矩提升
高精度 转矩可控制
高精度 转矩可控制
零速力矩锁定
无
有
有
低速转矩输出
小
大
大
过载能力
较小
大
大
电机结构
简单
较复杂
简单
电机功率范围
大
小
大
电机寿命
长
较短
长
电机价格
低
高
低
电机转动惯量
大
中、小
大
控制器与电机 编码器
电流匹配即可 非必配
必须对应配套 必配
电流匹配即可 必配
HL、GL伺服控制与变频驱动在转矩输出上的比较
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
软件功能完善灵活 l采用滑差频率矢量控制原理和软伺服技术。 l 具有内部PLC功能，控制器可自成系统工作。 l CPU的ROM可存储多个程序，语句可达400条。 l具有专用、开放的QMCL快速运动控制语言。
电机控制程序的编程简单易学。 l 可用PC机、编程器编程，程序可固化。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
控制功能全面精确
l 速度控制范围为0~500 Hz，控制精度为0.01~0.02Hz，
调速比1：25000，能够对电机进行稳定、准确的速 度控制。在负载力矩变化时保持速度不变。
l 位置控制精度为PG(编码器)的±1个脉冲，位置控制
减轻工作强度，提高生 产效率；
或效率降低 。
可以调整到任意冲次。
2.采用变极调速电机 伺服控制
变速是阶跃式的，冲击 速度变化平稳，无冲击。
大；
实现连续调速，调速范
只有二或三个固定速度， 围大。
无法连续调速和低速运
行。
抽油机现用的调速方式与伺服控制的比较
l双PG伺服控制器具有同步和跟随控制功能。电子齿轮参 数可以设定同步比例。跟随控制：以主伺服控制器及 电机的PG信号作为从控制器及电机的指令信号，实现 从机跟随主机同步运转。同步控制：以外部PG信号作 为多套伺服控制器及电机的指令信号，实现多机同步 运转。
l具有加、减速度控制功能。加、减速度可在0.05 ～ 3000Hz/s范围内用参数设定，可以编程设置加、减速 曲线。
l迅速可靠的保护功能和故障指示、检查信号。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
I/O、通信接口丰富完备 l 具有RS232C ，RS422/RS485通信接口。 l 可编程数字输入/输出。 l 可编程模拟量A/D输入、D/A输出。 l 脉冲列指令输入接口。 l 双PG方式控制器特有外部PG输入接口。
液压和空调系统 集装箱检测系统
时光伺服控制器在抽油机上的应用
抽油机是油田使用最多的采油设备，是油田 耗电量最大的设备群。抽油机受油井的井况、 油质、气候等客观因素的影响，须调整冲次、 冲程，就是对电机进行速度调整。抽油机对 电机控制系统的基本要求：能够大范围稳定 调速、有显著的节电效果。
针对油田的需求，我们以交流异步电机伺服 控制器为核心，研制了抽油机伺服调速节能 控制柜。根据抽油机的运行工况和油井的实 际情况，及时地自动调整电机的运行速度、 加速度、输出转矩，使抽油机以高效、节能 状态进行工作。
转矩
恒转矩输出 恒功率输出
300%
GL伺服控制
200%
变频驱动
150%
HL伺服控制
100%
电机额定转矩
频率（转 速）
0
50
100 150
200 250 Hz
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
硬件构成先进可靠 l 专用32位CPU采用系统级芯片SOC技术，嵌入
LSI Logic以及数字I/O、D/A、A/D、RS-232、 422通讯、QMCL语言编译器，电机矢量控制高速 运算器、开放的ROM和RAM、实时操作系统(OS) 等，提高性能和可靠性，降低功耗和电磁干扰。
交流异步电机伺服控制是电机控制领域的
新兴技术。时光交流异步电机伺服控制器已形
成系列产品，并投入批量生产。目前国内尚无
其他厂家产品，国外个别厂家已有产品，性能
相近，价格很高。交流异步伺服控制器已在以 下领域应用：
机床行业
电梯行业
橡塑机械
电动车辆
建筑机械
卫星跟踪系统
铁路维修机械 印刷包装机械 油田机械
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
电机功率大寿命长 l 对于电机没有特殊要求，交流异步电机安装
编码器，控制器即可对其位置、速度、加速 度、转矩进行高精度控制 l 控制电机功率范围大，实现伺服控制的异步 电机功率为100W～185kW。 l 交流异步电机结构简单、可靠耐用、价格便 宜、维护方便，使用寿命长。
范围为4Byte脉冲数，可控制电机进行精确的位置和 定位控制。
l具有优良的转矩控制功能、低速大转矩输出、零转速
力矩保持功能。在电机额定转速以下恒转矩输出， 并能够控制转矩。转矩控制精度为±2%，电机额定 转速以上恒功率输出。
交流异步电机伺服控制器主要性能特点
控制功能全面精确
l过载能力强，最大转矩输出可达电机额定转矩三倍。
抽油机伺服调速节能控制柜构成
编 程 器
K
C
伺服控制器
M
编码器
交流异步电机
变压器
轴流风扇
操作板
电抗器
制动电阻
伺服调速节能控制柜在油田抽油机的应用实例
抽油机现用的调速方式与伺服控制的比较
1.更换电机皮带轮
伺服控制
需要停机更换，耗费时 无需停机，可通过手动
间、影响产量；
旋钮实现调速；
增大了劳动强度； 在低冲次的情况下，电 机皮带轮过小导致打滑
交流异步电机 伺服控制技术及应用
北京科技大学 时光科技有限公司
源自文库
交流异步电机伺服控制技术
三相交流异步电机结构简单、牢固耐用、经 济可靠，是工业生产使用最多的动力源。长久 以来，对交流异步电机进行精确控制，技术上 没有实质性的突破。北京科技大学时光科技有 限公司研究开发的全数字化交流异步伺服控制 技术在交流异步电机的高精度伺服控制上取得 了根本突破，扩展了交流异步电机的应用范围， 为全面提升工业生产的自动化控制水平打下良 好的基础。
电机控制技术的发展
交流异步电机 变极调速 绕线调速 电磁调速
直流电机 调速
伺服控制
交流异步电机 调压调速 变频调速
交流同步电机 伺服控制
交流异步电机 伺服控制
交流变频、同步伺服和异步伺服的比较
交流变频
交流同步伺服
交流异步伺服
速度控制
范围小精度低
范围大精度高 范围大精度高
位置控制 转矩控制
无 转矩提升
高精度 转矩可控制
高精度 转矩可控制
零速力矩锁定
无
有
有
低速转矩输出
小
大
大
过载能力
较小
大
大
电机结构
简单
较复杂
简单
电机功率范围
大
小
大
电机寿命
长
较短
长
电机价格
低
高
低
电机转动惯量
大
中、小
大
控制器与电机 编码器
电流匹配即可 非必配
必须对应配套 必配
电流匹配即可 必配
HL、GL伺服控制与变频驱动在转矩输出上的比较